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摘要：如今城市化進(jìn)程加快，城市在建設(shè)的越來越繁華的同時，人們對于自身居住環(huán)境的關(guān)注也越來越密切。但是生活和生產(chǎn)活動的過程中又不可避免的產(chǎn)生污水，直接排放會對環(huán)境造成極大的傷害。而膜生物反應(yīng)技術(shù)的出現(xiàn)，為污水處理提供了一個科學(xué)可靠的方法。因此 , 文章對膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行分析，闡述其優(yōu)點(diǎn)及弊端，并重點(diǎn)研究該技術(shù)的運(yùn)用情況。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；污水處理；膜生物反應(yīng)技術(shù)

1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的相關(guān)概念

1.1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的研發(fā)背景

雖然說我國地大物博，但是依然難以避免缺水的現(xiàn)狀。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，生活和生產(chǎn)活動中對水的需求越來越大，而在用水的過程中，就不可避免的會產(chǎn)生污水，污水不經(jīng)過處理直接排放到環(huán)境中，會對環(huán)境造成極大的損傷，19 世紀(jì)末期的英國就是因為沒有做好污水處理，導(dǎo)致泰晤士河被污染，對人們的生活造成了很大的影響。所以為了不重蹈英國的覆轍，科學(xué)的處理污水是環(huán)境工程所要解決的一大問題。在膜生物反應(yīng)技術(shù)問世之前，污水處理采用的是普通的活性污泥法，這種方法的操作難度較大，占用面積較廣，不利于大面積的推廣使用，并且對污水的處理效果一般，難以促進(jìn)水資源的循環(huán)利用。而隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，污水的排放量越來越大，普通的活性污泥法難以處理生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的大量污水，在這種背景之下，迫切地需要一種效率高、效果好的污水處理方法，于是膜生物反應(yīng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[1]。

1.2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的工作機(jī)制

膜生物反應(yīng)技術(shù)是將膜分離技術(shù)和生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的新形態(tài)污水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)技術(shù)采用膜分離技術(shù)替代傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池，通過膜分離技術(shù)來高效地進(jìn)行固液分離，然后通過微生物與污水中的物質(zhì)反應(yīng)，降解污水中的有機(jī)物，然后再經(jīng)過過濾，降低水的渾濁度，從而達(dá)到凈化污水的效果。

1.3 膜生物反應(yīng)技術(shù)的技術(shù)類型

1.3.1 連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)，連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng) (continuous cycle aeration system, CCAS)是膜生物反應(yīng)技術(shù)中最典型的一項，這項技術(shù)能很好地輔助膜生物反應(yīng)技術(shù)的工作，能夠有效地提升污水的處理效果。通過連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝的處理，能夠?qū)崿F(xiàn)污水污染的根源處理，能夠顯著地降低污水中污染物的總量，從而使水凈化的程度提升。CCAS 技術(shù)的運(yùn)用能很好地與污水中的洗滌劑進(jìn)行反應(yīng)，例如洗衣粉、洗潔精等，所以 CCAS 技術(shù)能很好地處理生活污水。而且 CCAS 技術(shù)的運(yùn)用能很好地降低污水處理過程中的總能耗，有一定的節(jié)能效果。

1.3.2 動態(tài)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，膜生物反應(yīng)技術(shù)在污水處理的過程中能發(fā)揮極致的效果，那么其中的循環(huán)系統(tǒng)就必須做好。在現(xiàn)有的技術(shù)中，膜生物反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用的時候，其內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的效果較差，難以發(fā)揮膜生物反應(yīng)技術(shù)的最佳效果。而動態(tài)內(nèi)循環(huán)技術(shù)能很好地改善膜生物反應(yīng)技術(shù)在處理污水的時候系統(tǒng)內(nèi)水流動的情況。這種內(nèi)循環(huán)技術(shù)能夠使系統(tǒng)中的污水循環(huán)流動，多次接觸系統(tǒng)中的污泥，充分發(fā)揮污水處理系統(tǒng)中的污泥效果，起到最大的過濾作用。此外動態(tài)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的技術(shù)造價較低，能夠在一定程度上降低技術(shù)成本，而且動態(tài)內(nèi)循環(huán)能使污水處理過程中對人工操作的要求降低，也能減少一部分人工成本。而且動態(tài)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)在經(jīng)過改良之后，能夠很好地改善內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部的錯流問題，對污水的凈化效果更加出眾。

1.3.3 組合式污水處理技術(shù)，不同來源的污水其中的雜質(zhì)也是不同的，如果只憑借現(xiàn)在的技術(shù)的話，很難用一種技術(shù)來處理所有的污水，所以在處理污水的過程中，很多時候都需要采用多種污水處理技術(shù)組合使用的方法。例如在膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用中，有一項膜生物反器 (membrane bio-reactor, MBR) 技術(shù)，這項技術(shù)便是膜生物反應(yīng)技術(shù)運(yùn)用于實際而產(chǎn)生的新型污水凈化設(shè)備。在污水的處理中，還有經(jīng)常采用膨脹顆粒污泥床 (expanded granular sludge bed,  EGSB) 技術(shù)，這項技術(shù)主要是通過厭氧生物與污水反應(yīng)，降解污水中的有機(jī)物，從而達(dá)到凈化污水的效果。而組合式污水處理技術(shù)，就是在處理污水的過程中，將這兩項技術(shù)有機(jī)結(jié)合，形成一種新的污水處理技術(shù)。這兩項技術(shù)對于污水處理的側(cè)重點(diǎn)不同，MBR 技術(shù)能過濾掉污水中的懸浮物和一定的有機(jī)污染源，而 EGSB 技術(shù)能很好地降解污水中難降解的有毒物質(zhì)。將兩種污水處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，能夠更好地處理來自不同來源的污水，從而提高污水的凈化效率。

2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及弊端

2.1 膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域來說，膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢是巨大的。相比于傳統(tǒng)的活性污泥法，膜生物反應(yīng)技術(shù)的污水凈化效果更好。在污水處理方面，膜生物反應(yīng)技術(shù)能很好地將污水中的水和有機(jī)污染物分離開來，效率比較高，效果也比較好。而且在污水的處理過程中，膜生物反應(yīng)技術(shù)能夠很好地處理污泥沉降的問題，膜生物反應(yīng)技術(shù)下的污泥產(chǎn)出量只有傳統(tǒng)的活性污泥法的 30%，能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)的活性污泥法在污泥排除方面的不足，經(jīng)過膜生物反應(yīng)技術(shù)凈化的水的水質(zhì)會更好，渾濁度大大降低，幾乎接近于零，能非常有效的推動污水資源化利用，為節(jié)省水資源方面做出巨大貢獻(xiàn)。此外膜生物反應(yīng)技術(shù)利用高效分隔膜技術(shù)，能夠?qū)⑺臀⑸锓蛛x，使對污水凈化過程的操作更加靈活穩(wěn)定。膜生物反應(yīng)技術(shù)采用的技術(shù)更加的高超，取代了傳統(tǒng)活性污泥法的三級處理方式，采用的是多合一的污水處理系統(tǒng)，能夠很好地減小規(guī)模，節(jié)省土地方面的投資。而且膜生物反應(yīng)技術(shù)的操作難度較低，設(shè)備壽命比較長，維護(hù)成本較低，再加上其卓越的水資源凈化效果，所以膜生物反應(yīng)技術(shù)非常適合大面積推廣使用。

2.2 膜生物反應(yīng)技術(shù)的弊端，雖然膜生物反應(yīng)技術(shù)的優(yōu)勢明顯，但是膜生物反應(yīng)技術(shù)作為一項新興的污水處理技術(shù)，在推廣方面還是有一定的難度。雖然說大部分的污水處理企業(yè)已經(jīng)在積極地學(xué)習(xí)膜生物反應(yīng)技術(shù)的相關(guān)知識，也在引進(jìn)膜生物反應(yīng)技術(shù)方面做了充足的努力，但是很多污水處理企業(yè)仍然難以發(fā)揮膜生物反應(yīng)技術(shù)的最佳效果。而且膜生物反應(yīng)技術(shù)由于其中運(yùn)用了生物技術(shù)，所以在污水處理的過程中，也要注意污水處理系統(tǒng)中微生物的生活條件，而這一點(diǎn)對于企業(yè)來說還是相對比較困難的，微生物在最佳生存條件下能有最大的活性，這樣的污水處理效果最好，但是如果難以保證微生物生存的最佳環(huán)境的話，就會造成污水處理效果大打折扣。此外在污水處理過程中，分隔水和微生物的生物膜由于比較細(xì)密，極易吸附一些微小的顆粒和其他的一些元素，如果吸附到了微生物所不能分解的物質(zhì)，那么就會造成生物膜的污染，極大地降低生物膜的使用壽命，而使用壽命的降低就意味著需要頻頻更換，在這個過程中會大大增加維護(hù)成本。在污水凈化的過程中，生物膜的污染是必然的，所以技術(shù)研究人員需要加大對生物膜的研發(fā)力度，讓生物膜在受到污染的情況下，仍然能發(fā)揮其凈化效果，從而增加使用壽命，降低維護(hù)成本。

3 環(huán)境工程污水處理中膜生物反應(yīng)技術(shù)的運(yùn)用

3.1 運(yùn)用膜生物反應(yīng)技術(shù)處理工業(yè)廢水，工業(yè)發(fā)展的用水量是比較大的，所以工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)出的工業(yè)廢水也比較多。而且因為工業(yè)活動自身的特性，工業(yè)廢水的污染程度相對較深，對環(huán)境的污染較大，對人體的危害也比較大。工業(yè)廢水之中的成分較為復(fù)雜，所以其凈化難度也相對來說比較大。但是工業(yè)的生產(chǎn)一般都是比較集聚的，一個工業(yè)區(qū)一般就只會生產(chǎn)一種，或者成分相差不大的幾種產(chǎn)品，例如在生產(chǎn)電瓶車所用電瓶的工業(yè)區(qū)就基本只會生產(chǎn)電瓶類的產(chǎn)品。所以在工業(yè)廢水處理的過程中，要充分考慮到所在工業(yè)區(qū)的情況，在根據(jù)膜生物反應(yīng)技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)的時候，要注意其中微生物的選擇，對微生物的選擇要切合工業(yè)區(qū)的實際，這樣才能達(dá)到最佳的污水處理效果。另外一方面，在選擇適合的微生物時也要充分考慮到微生物生存的環(huán)境，例如在選擇微生物的時候要結(jié)合所排廢水的水溫和當(dāng)?shù)貧鉁剡x擇合適的微生物，還要考慮到廢水酸堿度的問題，有的微生物在酸性環(huán)境下能保持最高的活性，有的在堿性環(huán)境下保持最高的活性，這些問題都要按照實際情況來進(jìn)行詳細(xì)的分析，以達(dá)到最佳的污水凈化效果為目標(biāo)，根據(jù)膜生物反應(yīng)技術(shù)來構(gòu)建一個科學(xué)有效的污水處理系統(tǒng)。

3.2 運(yùn)用膜生物反應(yīng)技術(shù)處理生活廢水，生活廢水相比于工業(yè)廢水來說，成分會簡單不少，日常生活用水對于環(huán)境的破壞相對來說比較小。但是對環(huán)境的傷害小不代表就可以任意地排放，對生活廢水的處理也是非常有必要的。在人們的日常生活中，洗衣服用到的洗衣粉、洗衣液，洗澡用到的肥皂、沐浴露，刷牙用到的牙膏等，這些日常用品中所含的成分進(jìn)入水中，產(chǎn)生的水就是廢水。生活用水的凈化相對來說比較簡單，因為成分比較簡單，在采用膜生物反應(yīng)技術(shù)的時候，可以采用上文中提到的連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng) (CCAS)，CCAS 能夠很好地凈化水中的洗滌劑，從而達(dá)到凈化水的效果。對于城市生活污水來說，污水處理公司可以很好地解決城市生活污水問題，相對來說，農(nóng)村的污水處理會比較麻煩一點(diǎn)，因為沒有很專業(yè)的排水設(shè)施，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水難以進(jìn)行集中處理，而且要在農(nóng)村修建集中排水設(shè)施是比較困難的，基于膜生物反應(yīng)技術(shù)而研發(fā)的小型凈水器是可行的，當(dāng)然這只是一個思路，所以具體如何利用膜生物反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村生活廢水處理，是相關(guān)技術(shù)研究人員研究的重點(diǎn)[2]。

4 結(jié)語

雖然現(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的生活水平得到了很大的提高，但是水資源的短缺依然是既定存在的事實，污水的不恰當(dāng)處理會污染環(huán)境，會造成水污染，從而進(jìn)一步地惡化水資源短缺的現(xiàn)狀。膜生物反應(yīng)技術(shù)作為污水處理的一種科學(xué)有效的方式，是應(yīng)該被所有國家都重視起來的。通過利用膜生物反應(yīng)技術(shù)來構(gòu)建污水處理系統(tǒng)，讓污水的處理更加科學(xué)有效，從而促進(jìn)污水資源化利用，讓水資源的利用更加科學(xué)有效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 方棋杰. 環(huán)保型水處理化學(xué)品和水處理技術(shù)膜生物反應(yīng)技術(shù)分析[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇, 2018, 17(17)：90-91.

[2] 高月崗. 關(guān)于膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的應(yīng)用研究[J]. 冶金管理, 2021(01)：142-143.

作者：周旭 杜宗敏 單位：遼寧冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧省健康產(chǎn)業(yè)集團(tuán)本鋼總醫(yī)院