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摘 要：我国环境问题日益突出，污水治理工作的重要性凸显而出。与此同时，环境工程污水处理技术也处在不断的研发创新之中。膜生物反应技术自研发以来，在污水处理效率、效果以及经济性方面发挥出自身独有的优势。对于实现污水处理设施集成一体化和小型化具有积极的意义。
关键词：膜生物反应技术；污水处理；环境工程
膜生物反应技术在污水处理中的应用效果良好。处理后的水质可用于绿化浇灌、洗车、马路降尘、冲厕、消防等非饮用场合。因此，在水資源节约利用和循环利用方面意义非凡。因其占地面积少，操作便捷、运行平稳而得到广泛的应用。
一、膜生物反应技术综述
（一）膜生物反应技术原理
膜生物反应技术依托膜分离技术，吸收生物处理技术优势，结合而诞生出超越传统技术手段的污水处理技术。是当前污水转化率非常高的一种污水处理系统。膜技术利用膜的通透性实现对液体的浓缩和分离，从而可以分离出黏土、矿料、乳液、微生物等大分子和颗粒状物质[1]，进而实现净化、浓缩的目的。膜生物反应器通过膜过滤和生物降解功能，尤其是超滤膜超强的微生物截留过滤作用，可实现有机物的快速降解，从而提高污水处理效率。
其构成包括萃取反应器、曝气装置以及膜分离装置，并根据生物膜的安装位置的不同划分为不同的类型。分别是一体式和分体式膜生物反应器。一体式反应器没有混合液循环系统，靠抽吸或虹吸出水，优点是能耗低，占地紧凑。缺点是膜通量相对不足，易受污染，不易清洗和更换。分体式反应器运行稳定，膜易于清洗、更换，且膜通量较大，不用经常清洗。缺点是动力费用高，剪切力大容易导致某些微生物菌体失去活性。
按照是否需要氧气可分为需氧和厌氧两种。需氧膜生物反应器主要用于城市工业污水处理。厌氧膜生物反应器能耗低、操作简单、效率更高，可提高出水水质。主要按照功能特点可分为三类。一种是膜分离生物反应器。适用于污水处理中的固液分离。另一种是膜曝气生物反应器，可用于气体质量传递，利用无泡曝气处理工艺实现传氧效率的提高。还有一种是萃取膜生物反应器，主要的作用是回收工业废液中的优先污染物。通过利用膜的不同通透性，提取特点的污染物。
（二）膜生物反应技术的应用优势与局限
优势：膜生物反应技术是一项高新技术、其技术优势体现在四个方面。第一，其最大的优势在于分离效率高[2]。由于膜生物反应器不需要占用太多的地面面积，因而不存在传统的污泥沉降性问题，同时还能够提高混合液悬浮固体浓度，从而极大地提高了整个系统的抗负荷能力，水处理效率与水质得以提高。第二、能够实现废水和微生物的分离。膜生物反应器能够将活性泥与废水进行分离，废水流动入膜腔内部，而生物细菌流动到膜外。第三，提升系统的传氧效率。膜生物反应器中的曝气系统采用新型的透气性膜，利用这种膜的抗高压与低传质阻力，减小环境因素的影响，保证供养系统的稳定运行，从而提高污水处理效率。第四，降低污泥产率。膜生物反应器最重要的一点作用在于能够阻止污泥进入内部，有效降低剩余污泥产量，从而降低污泥的产量。第五，该工艺可以从传统工业进行改造，操作简易，应用前景广阔。
局限：首先膜生物反应技术中的膜使用期限有限，水污染越严重，使用寿命越短。同时，膜容易受污染，膜孔隙易堵塞，当膜受到污染后，通水量会降低，当阻塞达到一定程度时且不能恢复时，就要被废弃。污水处理运行的稳定性会受到影响。有关研究证明，先净化原水，再进行后续工序能提高膜的使用寿命。而膜材料生产工艺复杂，价格高昂，使得膜生物反应技术成本过高，推广难以普及。
二、环境工程污水处理中常用的膜生物反应技术
（一）EGSB-MBR组合技术
EGSB-MBR组合技术结合两项技术的长处，弥补了各自的不足。利用EGSB反应器处理效率高、能够有效地去除水中化学需氧量的优势，利用MBR能够去除水中悬浮物、氨的优势弥补EGSB技术的不足。两者结合可有效互补，提高污水处理效率。
（二）气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术
在污水处理过程中，利用传统的生物处理技术并不能保证所有指标都能达标。因此，还需要增加沉淀、过滤等物理处理工序。对此复杂庞大的处理工程，有必要探索并利用气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合工艺处理废水。从而达到节约能源，降低水处理费用，提高水处理效果的目的。
（三）内循环动态生物反应技术
近年来，相关技术人员一直致力于膜生物反应装置的创新改造，从而研制出一种新的动态式内循环反应技术。该技术采用较为廉价的微网材料作为生物膜，通过过滤活性污泥，采用侧向曝气进行动态膜生物处理。与传统技术相比，该池体被分为厌氧反应区、需氧反应区和沉淀集水区域，将污水的生物反应、泥水分离以及污泥回流系统有效结合，从而提高净化效果[3]。同时需氧区被一分为二，曝气范围变小，曝气效果增强，氧气利用率增加。
三、技术应用展望
随着我国城乡经济发展，水资源需求量日益增多，水资源枯竭现象将更加严重。而环境保护意识的逐渐普及，使得国家和政府对于污水处理的关注和支持力度不断加强。在技术进步的支撑下，膜的质量、寿命将会得到提升，同时成本会逐渐下降。膜生物反应技术在城市污水处理厂的升级改造，宾馆、洗车液等有污水回收需求且占地不大而分散的场所；高浓度、难降解工业废水处理、垃圾填埋渗透液处理及回收、小规模污水厂等领域的应用将成为重点。
同时，膜的污染机制与防治，工艺流程的优化，如何合理降低污泥产率和处理费用，反应器内微生物代谢对水质、污泥活性的影响[4]，工艺的经济性优化，开发能够处理特殊水质、节能且操作简单维护方便，可长期稳定运行的新型膜生物反应器将成为接下来研究的重点。
结束语：在全球水资源短缺的背景下，利用先进的技术进行环境保护和污水治理成为一种迫切的需求。因而膜生物反应技术日益受到人们的关注，针对其缺陷，需要相关技术人员加以研究并弥补，从而发挥膜生物反应技术的最大作用，取得最佳的处理效果，从而为国民营造更美好的生活环境。
参考文献：
[1]郑飞，高雄，李建宏.膜生物反应技术在污水处理中的运用研究[J].资源节约与环保，2019（04）：116.
[2]印显东，李亮，张志鹏.膜生物反应技术的发展及其在污水处理中的应用[J].环境与发展，2018，30（05）：45+47.
[3]陈远.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的实践[J].中国资源综合利用，2017，35（07）：20-21.
[4]胡波. 污泥停留时间对膜生物反应器中溶解性微生物产物和膜污染的影响[D].华中农业大学，2017.
关键词：膜生物反应技术；污水处理；环境工程
膜生物反应技术在污水处理中的应用效果良好。处理后的水质可用于绿化浇灌、洗车、马路降尘、冲厕、消防等非饮用场合。因此，在水資源节约利用和循环利用方面意义非凡。因其占地面积少，操作便捷、运行平稳而得到广泛的应用。
一、膜生物反应技术综述
（一）膜生物反应技术原理
膜生物反应技术依托膜分离技术，吸收生物处理技术优势，结合而诞生出超越传统技术手段的污水处理技术。是当前污水转化率非常高的一种污水处理系统。膜技术利用膜的通透性实现对液体的浓缩和分离，从而可以分离出黏土、矿料、乳液、微生物等大分子和颗粒状物质[1]，进而实现净化、浓缩的目的。膜生物反应器通过膜过滤和生物降解功能，尤其是超滤膜超强的微生物截留过滤作用，可实现有机物的快速降解，从而提高污水处理效率。
其构成包括萃取反应器、曝气装置以及膜分离装置，并根据生物膜的安装位置的不同划分为不同的类型。分别是一体式和分体式膜生物反应器。一体式反应器没有混合液循环系统，靠抽吸或虹吸出水，优点是能耗低，占地紧凑。缺点是膜通量相对不足，易受污染，不易清洗和更换。分体式反应器运行稳定，膜易于清洗、更换，且膜通量较大，不用经常清洗。缺点是动力费用高，剪切力大容易导致某些微生物菌体失去活性。
按照是否需要氧气可分为需氧和厌氧两种。需氧膜生物反应器主要用于城市工业污水处理。厌氧膜生物反应器能耗低、操作简单、效率更高，可提高出水水质。主要按照功能特点可分为三类。一种是膜分离生物反应器。适用于污水处理中的固液分离。另一种是膜曝气生物反应器，可用于气体质量传递，利用无泡曝气处理工艺实现传氧效率的提高。还有一种是萃取膜生物反应器，主要的作用是回收工业废液中的优先污染物。通过利用膜的不同通透性，提取特点的污染物。
（二）膜生物反应技术的应用优势与局限
优势：膜生物反应技术是一项高新技术、其技术优势体现在四个方面。第一，其最大的优势在于分离效率高[2]。由于膜生物反应器不需要占用太多的地面面积，因而不存在传统的污泥沉降性问题，同时还能够提高混合液悬浮固体浓度，从而极大地提高了整个系统的抗负荷能力，水处理效率与水质得以提高。第二、能够实现废水和微生物的分离。膜生物反应器能够将活性泥与废水进行分离，废水流动入膜腔内部，而生物细菌流动到膜外。第三，提升系统的传氧效率。膜生物反应器中的曝气系统采用新型的透气性膜，利用这种膜的抗高压与低传质阻力，减小环境因素的影响，保证供养系统的稳定运行，从而提高污水处理效率。第四，降低污泥产率。膜生物反应器最重要的一点作用在于能够阻止污泥进入内部，有效降低剩余污泥产量，从而降低污泥的产量。第五，该工艺可以从传统工业进行改造，操作简易，应用前景广阔。
局限：首先膜生物反应技术中的膜使用期限有限，水污染越严重，使用寿命越短。同时，膜容易受污染，膜孔隙易堵塞，当膜受到污染后，通水量会降低，当阻塞达到一定程度时且不能恢复时，就要被废弃。污水处理运行的稳定性会受到影响。有关研究证明，先净化原水，再进行后续工序能提高膜的使用寿命。而膜材料生产工艺复杂，价格高昂，使得膜生物反应技术成本过高，推广难以普及。
二、环境工程污水处理中常用的膜生物反应技术
（一）EGSB-MBR组合技术
EGSB-MBR组合技术结合两项技术的长处，弥补了各自的不足。利用EGSB反应器处理效率高、能够有效地去除水中化学需氧量的优势，利用MBR能够去除水中悬浮物、氨的优势弥补EGSB技术的不足。两者结合可有效互补，提高污水处理效率。
（二）气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合技术
在污水处理过程中，利用传统的生物处理技术并不能保证所有指标都能达标。因此，还需要增加沉淀、过滤等物理处理工序。对此复杂庞大的处理工程，有必要探索并利用气浮/曝气生物滤池/膜生物反应器组合工艺处理废水。从而达到节约能源，降低水处理费用，提高水处理效果的目的。
（三）内循环动态生物反应技术
近年来，相关技术人员一直致力于膜生物反应装置的创新改造，从而研制出一种新的动态式内循环反应技术。该技术采用较为廉价的微网材料作为生物膜，通过过滤活性污泥，采用侧向曝气进行动态膜生物处理。与传统技术相比，该池体被分为厌氧反应区、需氧反应区和沉淀集水区域，将污水的生物反应、泥水分离以及污泥回流系统有效结合，从而提高净化效果[3]。同时需氧区被一分为二，曝气范围变小，曝气效果增强，氧气利用率增加。
三、技术应用展望
随着我国城乡经济发展，水资源需求量日益增多，水资源枯竭现象将更加严重。而环境保护意识的逐渐普及，使得国家和政府对于污水处理的关注和支持力度不断加强。在技术进步的支撑下，膜的质量、寿命将会得到提升，同时成本会逐渐下降。膜生物反应技术在城市污水处理厂的升级改造，宾馆、洗车液等有污水回收需求且占地不大而分散的场所；高浓度、难降解工业废水处理、垃圾填埋渗透液处理及回收、小规模污水厂等领域的应用将成为重点。
同时，膜的污染机制与防治，工艺流程的优化，如何合理降低污泥产率和处理费用，反应器内微生物代谢对水质、污泥活性的影响[4]，工艺的经济性优化，开发能够处理特殊水质、节能且操作简单维护方便，可长期稳定运行的新型膜生物反应器将成为接下来研究的重点。
结束语：在全球水资源短缺的背景下，利用先进的技术进行环境保护和污水治理成为一种迫切的需求。因而膜生物反应技术日益受到人们的关注，针对其缺陷，需要相关技术人员加以研究并弥补，从而发挥膜生物反应技术的最大作用，取得最佳的处理效果，从而为国民营造更美好的生活环境。
参考文献：
[1]郑飞，高雄，李建宏.膜生物反应技术在污水处理中的运用研究[J].资源节约与环保，2019（04）：116.
[2]印显东，李亮，张志鹏.膜生物反应技术的发展及其在污水处理中的应用[J].环境与发展，2018，30（05）：45+47.
[3]陈远.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的实践[J].中国资源综合利用，2017，35（07）：20-21.
[4]胡波. 污泥停留时间对膜生物反应器中溶解性微生物产物和膜污染的影响[D].华中农业大学，2017.