膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用要点

摘要：污水处理是环境工程中的一项重要内容，在污水处理过程中，需要采用不同的技术进行，膜生物反应技术（下文统一简称为膜反应技术）是其中十分重要的一种，将该项技术合理应用在污水处理中，能够高效处理污水，改善水环境。下面，在概述污水处理问题现状基础上，介绍了膜反应技术应用的优劣势，分析了膜反应技术在污水处理中的应用策略，最终对采用膜反应技术需要注意的要点进行了总结，目的就是发挥出膜反应技术作用，做好污水处理工作

关键词：膜反应技术；污水处理；工业污水；粪便污水

将膜反应技术合理应用在污水处理中，整体应用效果好，而且应用越发广泛，为了使其作用可以得到合理发挥，相关工作人员必须加强对膜反应技术应用情况的探讨，以免由于应用不合理，导致污水处理的效果无法达到预期，污染水环境。

1 污水处理问题现状

污水处理作为环境工程一项重要问题，该项工作在实际开展期间面临各种挑战，尤其是在城市人口不断增多，工业化发展加快背景下，不仅污水量增多，而且污水成分也更加复杂，这都加大了污水处理难度。从目前污水处理情况来看，污水处理面临的问题主要体现在以下几个方面：

（1）城市内人口增多，密集程度加大，这就导致城市中生活污水、医疗污水持续增多，这些污水中的污染物复杂，含有大量有机物、病原微生物等各种物质，这一类型污水，若未充分处理就将排放到自然环境中，势必会导致水资源遭受严重污染，这不仅会破坏生态环境，而且会对人们生命健康造成一定威胁[1]。

（2）雨水径流也会导致水环境遭受污染。在城市快速发展的今天，城市内的土地出现了大面积硬化现象，这在方便人们出行的同时也带来了一定问题，例如，雨水无法正常渗入地下，将会导致地面上出现积水，部分积水会在地面上流动，在这一过程中会携带垃圾油污等各种杂物，最终进入下水道，这将会导致水体发生恶化[2]。

（3）工业污水不仅种类多，而且处理起来难度大。例如，化工污水、食品工业污水等，其中会含有大量难降解有机物、金属物质等，对于这一类型的污水来说，不仅处理污水门槛高，而且需要投入大量资金。

（4）污水处理工作不仅需要基础设施的支持，而且工作人员在这一期间，要做好相应管理工作，只有这样才能全面、高效完成污水处理工作。但是从现阶段的情况来看，由于污水处理设施覆盖面积不足，这也就导致部分污水在未经过处理，就直接排放，这会破坏水环境[3]。此外，设置的部分污水处理设施在运行过程中，会发生运行不稳定情况，这对污水处理效果会造成不良影响。尤其是在处理含有大量有机物的污水来说，开展处理时，最终取得的效果无法达到预期。

2 膜反应技术应用的优劣势

2.1 膜反应技术优势

（1）不要设置过滤单元、沉淀池，因此，采用膜反应技术处理污水，整体占地面积小，而且在实际处理期间，不会由于污染沉降引起严重水污染问题。此外，应用在污水处理作业中的膜生物反应系统，其具有较强抗负荷能力，可见，通过对膜反应技术进行应用，能够高效处理有机污水，确保经过处理后的污水能够达到排放标准[4]。

（2）活性污泥浓度高，通过对其进行应用，能够大幅度减少水体内各种悬浮物浓度，而且能够减少污泥体积，确保开展污水处理工作期间，能够提高降解率。

（3）采用膜反应技术，能够分离活性污泥和污水，保证在膜腔内污水可以自由移动。通常来说，污水内生物细菌主要在膜外区域流动，可见，利用膜反应技术，可以高效分离微生物、污水等各种物质，确保最终处理效果能够达到预期。

（4）通过现有理论进行分析，应用在污水处理中的生物反应器，其在具体应用过程中，内部能够堵截污泥，而且结构层面在运行期间，可以做好污泥零排放。同时，在开展污泥处理作业期间，还可以减少污水处理后，污泥产生量，这主要是因为在反应器内营养物质少，微生物则在内源呼吸范围内[5]。

2.2膜反应技术劣势

虽然将膜反应技术应用在污水处理中，其具有许多优势，但是也存在一定劣势有待处理。具体劣势主要体现在以下几个方面：

（1）受生物膜自身性质影响，将其应用在污水处理中，生物膜上会吸附大量有害物质和混合颗粒，因此，在对其进行应用过程中，要做好清理工作，若在实际清理期间，工作人员在操作时出现不合理现象，将会导致生物膜遭受污染，这不仅会降低脱水量，而且会影响污水处理效果，致使处理后的污水，无法达到排放标准。

（2）生物膜生命周期较短，实际应用期间，需要定期更换，这对污水处理作业也会造成不良影响。因此，采用膜反应技术处理污水时，工作人员要从具体情况入手，加强对生物膜的研究，目的就是延长生物膜寿命，减少处理污水期间更生物膜的频率。

3 膜反应技术在污水处理中的应用策略

3.1 优化膜反应技术

膜反应技术在污水处理中，其以占地面积小、去除效率等特点，因此得到了广泛应用，尤其是应用在处理重金属污水、焦化污水、印染污水等方面，取得了不错处理效果。例如，焦化污水（如图1所示），其是一种具有代表性的工业污水，含有大量有机物、无机物，各种物质难分解，处理难度大。具体处理期间，通过对固化微生物技术进行应用，吸附焦化污水中重金属离子。此外，利用PVA降解菌和高效脱色菌，能够确保污水内各种有害物质的稳定性，确保经过处理后的污水，清洁度能够得到进一步提高[6]。总而言之，将膜反应技术应用在污水处理中，为了保证其作用能够得到合理发挥，相关工作人员加强对膜反应技术的分析，挖掘其应用潜力，持续优化膜反应技术，提高其应用合理性，做好污水处理工作。

3.2 处理生活污水

人口增多，日常生活用水量加大，这都会导致日常生活污水量不断增多，但是我国水资源分布不均，一些地区水资源匮乏严重，这就导致许多区域都面临水资源不足现象。可见，针对生活污水，做好处理工作，能够循环利用水资源，从而使这些地区水资源短缺现象得到缓解。将膜反应技术合理应用在处理生活污水中，一方面能够改善城市内的水环境，另一方面经过处理后的污水可以被应用在灌溉绿植、消防等多个方面，循环利用水资源。

处理城市污水时，通过对膜反应技术中“膜”的应用，能够高效降解生活污水中含有的有机物质，而且采用该项技术时，采用了大量硝化细菌，能够高效、快速去除生活污水内的氮元素，具体处理过程中，通过对生物反应器进行应用，能够实现对生活污水的过滤与截流，完成处理生活污水作业[7]。需要相关工作人员在工作期间注意的是，将膜反应技术应用在生活污水处理中，其在应用过程中具有一定局限性，处理作业开展容易，但是成本高，而且膜组件容易出现污染、堵塞等现象，因此，实际作业期间，工作人员要定期做好进行清洁，对于无法继续应用的膜组件，要及时更换，保证膜反应技术在生活污水处理中作用能够得到充分发挥。

3.3 处理工业污水

工业污水处理与生活污水处理相比难度更高，将膜反应技术应用在处理工业污水中，为了确保处理效果能够达到预期，必须依据工业污水情况，选择最佳的膜生物反应器。例如，如果工业污水中含有乙二胺四乙酸，应当采用厌氧-好氧膜生物反应器，通过对其进行应用，不仅处理工业污水效果好，而且能够高效清除各种有害物质，改善水质。

3.4处理粪便污水

粪便污水若未经过处理直接排放，将会导致水污染问题加剧。而通过对膜反应技术进行应用，处理粪便污水，能够构建一个浓度污泥的适宜环境，可以高效降解粪便污水内有机物。需要工作人员注意的是，如果将膜反应技术应用在处理粪便污水中，为了保证处理效果能够达到预期，应当选择聚砜超滤膜作为膜材料，通过对其进行应用，能够高效处理粪便污水，避免由于排放粪便污水，而对周围水环境造成严重破坏。

4 采用膜反应技术需要注意的要点

4.1 控制膜污染要素

污水处理过程中采用膜反应技术，处理效果会受生物膜特性影响，实际应用需求，需要重点考虑的内容主要有膜孔隙率分布情况、孔径大小等各项参数。如果采用的生物膜的孔径较大，表明具有较大孔隙空间和过大水流量，从而避免采用膜反应技术处理污水时，发生堵塞现象。除此之外，生物膜亲水性也是影响膜反应技术应用效果的一项重要因素，其亲水性越强，在实际应用过程中，抵抗污泥污染能力也就越强。实际作业开展期间为了确保污水处理效果能够达到预期，避免膜在应用期间，出现严重污染现象，要依据需要处理污水的性质，选择符合应用需求的生物膜。工作人员在选择生物膜时，要全面考虑生物膜孔径、亲水性、孔隙率等各项内容，增强生物膜抗污染性能，并且要通过合理方式进行预防，降低生物膜遭受污染几率。

4.2优化污泥混合液

污泥混合液性质对膜污染程度造成直接影响，采用膜反应技术处理污水时，通过提高污泥浓度，能够有效降低污泥负荷，这可以增强膜生物反应器性能，保证其在污水处理过程中，作用能够得到合理发挥，提高处理效果。需要工作人员注意的是，若废水内含有大量粘性物质，这对污泥混合物内絮状物形成会造成一定干扰，从而对后续污水处理作业开展造成不良影响，不仅会降低处理污水效率，而且会提高处理成本。采用膜反应技术处理污水时，工作人员依据污水处理作业的实际开展情况，适当调整混合液体特性，可以提高膜性能，以免生物膜在应用期间，发生严重污染现象，导致其遭受破坏，无法满足处理污水需求。采用膜生物反应器处理废水时，要先预处理污水，降低污水内污染物浓度，并且在这一期间，要适当优化混合液体和污泥参数，提高后续处理污泥效率。除此之外，将聚合氯化铝净水剂加入污水内，能够使活性污泥过滤性能得到进一步提高，减小生物膜在应用期间遇到的阻力，提高处理污水效果。

4.3 改善膜分离条件

操作环境对膜污染情况会造成直接影响，采用膜反应技术处理污水期间，主要参数包括温度、压力等。适当提高运行温度，可以保证膜分离稳定，高效处理污水，但是，生物膜随着温度升高，其孔隙会加大，污染层会加厚，这能够提高膜渗透能力。可见，适当调整和优化膜分离条件，能够提高膜反应技术应用效果。若过度依赖终端过滤能量，会导致膜污染现象加重，致使污水处理效果无法达到预期。为了解决上述问题，可以通过对过流过滤复合体系进行应用，提高处理污水效果。

5 结语：

综上所述，将膜反应技术合理应用在污水处理中，能够有效改善水质，保证经过处理后的污水可以达到排放标准，不会污染水环境。工作人员在采用膜反应技术时，需要加强对该项技术应用的分析，做好相应优化工作，充分发挥膜反应技术优势，而且要总结膜反应技术应用的成功经验，使其作用可以得到合理发挥，推动污水处理行业稳定发展。

参考文献：

[1]李文杰.膜生物反应技术在环境工程分散式农村生活污水处理中的应用[J].皮革制作与环保科技， 2023， 4 （17）： 96-98.

[2]何立宁.城市污水处理中膜生物反应技术的应用[J].清洗世界， 2023， 39 （06）： 81-83.

[3]班志惠.绿色环保理念下污水处理与中水利用技术要点探究[J].清洗世界， 2022， 38 （07）： 100-102.

[4]马刚.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用——以THELUS污水站为例[J].工程技术研究， 2022， 7 （09）： 65-67.

[5]王颖娜，焦迎迎，夏丽娟.浅析膜生物反应技术处理各类污水的应用研究[J].皮革制作与环保科技， 2021， 2 （20）： 9-10.

[6]徐黎黎.膜生物反应技术在生活污水处理中的应用优势[J].化工管理， 2020， （32）： 103-104.

[7]蔡朋，章龙.新时期环境工程污水处理中的膜生物技术应用研究[J].决策探索（中）， 2018， （11）： 88-89.