膜处理技术在环境工程污水处理中的应用
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膜处理技术在环境工程污水处理中的应用
摘要:水资源是人类赖以生存的自然资源,快速的工业化进程所导致的大量工业污水亟需合理的处理。膜技术分离工业废水已得到广泛认可,因为其具有处理效率高,资源损耗小的优势,应用前景十分广阔。对不同类别的膜技术对于废水的处理进行了讨论,希望能够对废水处理技术推广有所帮助。
关键词:膜技术;MBR;污水处理
引言:膜处理技术在污水处理工作中有良好的应用前景,而在MBR工艺中,能充分发挥膜技术的优势,满足污水处理的要求。目前,MBR工艺在处理工业废水和生活废水中还具有较大的优势,但是在应用中也出现了一些问题,还需要加强对相关技术的研究,满足污水处理的需要。
1 膜处理技术概述
1.1 膜处理技术概念
膜处理技术就是使用过滤膜来对污水中的污泥和有害分子进行去除,提升对污水的处理效率。目前的膜处理技术主要可以分为有机膜和无机膜两种类型,由于两种膜在过滤原理和处理方式上存在一定的区别,所以技术人员会结合需要来进行膜技术的选择。
1.2 膜技术的特点
1.2.1 不会导致二次污染
很多污水处理技术往往都会导致二次污染的出现,因为在污水处理的过程中会产生其他污染物质,从而导致对水环境的破坏。使用膜处理技术时,可以对污水中的物质进行选择性过滤,整个过滤过程中,不会有新的物质生成,仅仅是在成分比例上出现变化,因此可以有效控制因为净化所导致的二次污染。
1.2.2 具备优良的经济特性
膜处理技术的应用方法比较简单,所以只需要简单的净化工作就可以完成对污水的净化工作,能广泛应用到废水的处理当中,并具有较高的效率。因此,在实际应用中,膜处理技术需要的经济投入较低,在污水处理中具有非常高的经济效益。
1.2.3 协调性好
针对不同的污水处理需要,可以对膜的种类进行选择和组合,从而达到污水处理的目的。在实际应用中,不同类型的膜之间具有较高的协调性,可以满足不同类型污水的处理要求,从而充分发挥出污水处理的效果。
2 MBR工艺
2.1 MBR工艺介绍
MBR是膜生物反应容器的缩写,该技术使用了膜分离技术和生物处理技术的全新水处理技术,在应用中,包括分置式、一体式和复合式三种,其中分置式膜组件和生物反应器分开设置,生物反应器中的混合液由循环泵推动进入膜组件的过滤段,然后在压力的作用下,混合液中的液体会透过膜,一些污染物组分会被膜过滤掉,实现对水的净化处理。使用一体式的MBR会将膜组件安装在生物反应器内部,污水进入膜生物反应器,大部分的污染物被混合液中的活性污泥去除,然后再利用水泵的作用,使水体透过膜,达到处理污水的目的。复合式和一体式的结构类似,但是在生物膜反应器内加入了一些填料,让膜的特征发生了明显的转变。
2.2 MBR工艺的特点
使用MBR技术的过程中,膜分离设备可以截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物,所以在结构中省去了二沉池,在简化结构的同时,也由于膜分离作用使生物反应器的功能得到了丰富,而且能够充分发挥活性污泥的作用,减少了在传统污水净化模式下,活性污泥存在的各种问题。使用该方法在出水水质上更好,所以在工艺上受到了比较多的推崇。同时,由于使用MBR技术后设备的集成度更高,省去了二沉池,所以该设备的占地面积相对更小。
2.3 MBR工艺用膜
MBR工艺中使用的膜包括高分子有机膜和无机膜,高分子有机膜主要为聚乙烯、聚丙乙烯、聚烯烃等,在应用当中具有成本低的特点,而且制造工艺也比较成熟,因此应用非常广泛。但是使用该技术时,可能会受到污染物的影响导致膜污染,并且高分子膜的强度相对比较低,因此使用寿命也比较短暂。而无机膜则包括金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃和高分子材料等等,无机材料在使用过程中的耗能比较低,而且具有更高的强度,耐酸抗温的性能也会比较强,但是很多无机材料的价格都比较贵,影响了无机材料在实际污水处理工作中的应用。
2.4 MBR生化系统的参数设计
2.4.1 有机负荷和污泥浓度
在MBR的生化系统中,污泥的浓度和有机负荷决定处理效果,针对不同的污水处理,也会对负荷进行相应的调整,满足不同的应用需求。例如对生活污水的处理中,一般会采用常规负荷,但是由于使用MBR技术时,可以实现完全的泥水分离,所以一般具有较高的污泥浓度,并且由于膜的过滤作用,污泥会富集。因此,MBR工艺中正常运行时控制污泥的浓度范围一般在5000-15000mg/L,在正常运行的过程中,会将污泥的浓度控制在6000-10000mg/L。在使用过程中必须做好对污泥浓度的控制,无论污泥浓度过高或者过低,都会导致膜的污染。
2.4.2 泥龄的控制
MBR膜可以实现对微生物和高分子污染物的有效截留,因此在使用该技术时,可以灵活对泥龄进行选择,一般可以控制泥龄在30天左右。
2.4.3 水力停留时间控制 依靠MBR工艺中的膜,能提升生化系统的污泥浓度,有效提升了微生物的去污能力,可以降低系统中的水力停留时间。但是也要避免水力停留时间过短,防止系统的有机物出现积累,导致膜通量的下降。所以,在设计的时候可以将水停留时间控制的长一些,避免出现污染的问题。
2.4.4 曝气量的控制
MBR工艺的曝气量控制包括生化池曝气量和膜池曝气量,对生化池的曝气需要根据生化池的实际情况进行曝气量的计算,精确确定曝气量。在生活污水的处理工作中,需要根据膜的片数来确定曝气量,也可以根据曝气量来确定膜的片数。
3 MBR工艺在应用过程中存在的问题
3.1 价格昂贵
近些年MBR工艺的大量使用,将MBR工艺中存在的问题暴露了出来,因为MBR工艺具有较大的投资量和较高能耗,并且在应用过程中还要对膜的污染和老化问题进行控制,都给MBR工艺的广泛应用带来了比较大的约束。目前,单价较低的高分子有机膜虽然应用相对成熟,但是受限于强度等问题,使得高分子有机膜的寿命较短,大量的有机膜使用也会造成一定的污染问题。而无机膜虽然具有较高的强度,也不会导致污染问题,但是使用过程中的成本过高,影响了无机膜的应用场景,导致MBR技术的应用受到了一定限制。这就导致目前MBR污水治理技术的成本控制比较高,高于目前城镇污水处理厂的平均投资。
3.2 缺少标准化建设
MBR应用受到局限的原因不止因为价格较高,也和MBR的标准化不足有关,目前并没有形成通用性的标准,所有的厂商都会使用属于自己的技术规范,在行业内部缺少统一规范作为指导的情况下,不同厂商之间存在尺寸和型号不同的问题,一定程度上影响了兼容性,给设计和采购带来了麻烦。而需要进行膜组件更换时,标准化不足所导致的问题会更加突出,将会严重提升MBR的运行成本。
结束语:目前MBR技术的应用还有一定的限制,必须解决在应用过程中普遍存在的高能耗、高投入等问题,以及降低膜污染,保证MBR技术的持续性。但是,MBR技术仍然具有空间小、出水水质较高的优势,在土地空间十分有限的情况下,具有良好的应用前景。所以,MBR工艺应该加强在工艺上的改良,改进膜的制造工艺,推动技术朝着无害化和廉价化的方向发展,满足未来的应用要求。
参考文献:
[1]王丽滨.污水处理中碳中和技术的应用[J].清洗世界,2021,37(11):107-108.
[2]孙泉.水处理技术在污水处理中的意义及应用微探[J].冶金管理,2021(21):175-176.
[3]曹凯琳.污水处理厂中MBR膜处理技术的实施[J].化工管理,2021(31):53-54.
[4]周军杰,李丽珍,贾汭婵.生活污水深度处理中膜法水处理技术的应用探究[J].山西化工,2021,41(05):280-281+294.