摘要：膜生物反应污水处理（MBR）技术作为一种膜分离+生物处理的新技术，可以针对污水进行有机物的生化降解和混合液分离。为此，先进行MBR技术常见结构的概述，并明确技术的升级需求。从优化干扰因素、减缓膜污染速度和处理效果数值化三方面开展技术升级，以主要的膜污染改进看，可以进行混合液、膜组件构造和曝气模式进行改进。最后，进行优化后MBR技术的应用实践，与原MBR比较，其含盐率、NH3-N质量浓度、SS质量浓度等数值可有效降低，利于提高污水处理效果。

　　关键词：MBR；污水处理；技术应用

　　0引言

　　在目前城市污水治理中，MBR技术因其具有水质改善和高强去污能力，是环境工程中主要的工艺升级点，基于微孔膜、超滤膜的支持，既可以去除悬浮固体、大分子有机物，也能拦截多数微生物，实际污水治理效果显著。与传统的废水净化技术比较，MBR技术有着更高的可操作性及稳定性，且具有更强的环境适应能力。不过结合部分治理经验看，膜污染成为系统长期运行中的主要问题，容易降低膜过滤效果，因此有必要从多方面开展研究，以期望可以减缓膜的污染速率。

　　1 MBR的应用概述

　　对于MBR技术而言，目前具有分置式、一体式、复合式3种。首先，对于分置式而言，生物反应器和膜组件会分开放置，生物反应器先进行污水处理，后经循环泵增压后由膜组件进行过滤。其次，对于一体式而言，膜组件置于生物反应器中，污水先由活性污泥筛选，后在负压背景中由膜组件进行过滤净化。最后，对于复合式而言，结构与一体式类似，不过反应器中会内置一些填料，反应器的性能会有所提高。其分置式、一体式、复合式的结构可以参考图1[1]。

　　2 MBR的应用升级

　　2.1优化干扰因素

　　在应用MBR技术的应用中，其过滤阻力（R）的计算参考公式（1）：

　　式中：J为膜面积的通量均值；DTMP为跨膜压差；μ为动力黏度。结合经验和计算，在环境温度较高时，DTMP的数值较低（<30 kPa）；在环境温度较低时，DTMP的数值较大（>60 kPa）。在MBR的性能和温度具有相关性下，在落实MBR净化技术时，可以适当降低环境温度，使其处于低温环境中，利于保证污水处理效果。

　　2.2减缓膜污染速度

　　在减缓膜污染的速度中，其膜污染的控制可以从曝气模式、膜组件构造、混合液出发，进行速度的减缓。首先，在混合液应用中，基于膜污染的不可避免性，需要开展膜清洗工作，其应用的混合液（清洗液）主要成分为草酸。且在清洗中需要先进行1 h酸洗，后进行2 h碱洗。其次，在膜组件构造中，可以选择性能更佳的模组件，且要求在膜清洗后应用膜比通量指标，对膜的过滤性能进行评价。最后，要对曝光量进行合理控制，确保好氧池中的溶解氧、氨氮数值处于合理范围。具体基于氨氮浓度进行曝气的动态调控，其好氧池中曝气控制系统的框架可以参考图2[2]。

　　2.3部分参数的计算

　　在进行废水处理中，其氨氮浓度需要结合实际环境温度及其出水需求进行合理设计，且要参考好氧池中的氨氮实际浓度，进行设计值、实际值的对比，了解对应的误差。具体在一级比例积分微分控制（PID）中，需要进行溶解于水中的分子态氧（DO）浓度的计算分析，其DO质量浓度ρ（DO）的理论计算可以参考公式（2）：

　　式中：eNH为真实氮气浓度和理想值的差；ti为第i次的PID执行时间；ti-1为第i次的PID执行时间；τ1为一级PID的积分时间；Kpl为一级PID的比例系数；Bias，1为一级PID的输出初值补偿量。在了解前后两次执行时间的差后，能将其看作控制器的动作间隔时间，基于该原理，也能完成DO浓度的理想值、实际值误差计算，并将误差作为二级PID动作的数据支持。

　　2.4处理效果数值化

　　在进行废水的处理中，基于膜生物反应技术所具有的污染物分离和处理特点，需要结合处理参数，体现实际的处理效果，借此完成污水处理参数的实时、合理调整。首先，污水处理中，当废水处理后存在大分子污染物时，实际净化水的T-N指标、SS指标数值会显著降低。在上述两个指标数值降低下，证明反应池的活性氧化力较高，废水净化效果良好。其次，当进行高污染度的废水处理时，基于出水指标需要，通常应进行二次生物反应处理，完成废水中细菌数量的控制。具体在生物反应中，处理所用微生物为硝化基细菌。

　　3 MBR的改造试验

　　以某地区的环境工作为例，经过对改造后MBR技术的应用，进行废水处理效果的讨论，以期望可以完成废水的高效处理。首先，先对污水进行混凝和沉淀处理，一般结合经验可以应用酸碱中和的形式，实际的沉淀效果显著。其次，以色度、pH、化学需氧量（COD）、悬浮物浓度（SS）、含盐率、NH3-N浓度作为对比的指标，开展试验并进行数据统计，详细对比数据见表1。参考表1，氨氮反应水中氨含量，经过优化处理，浓度有效降低；pH值可以体现水体的酸碱性，在MBR优化处理中，pH值处于中间值；色度可以体现水体颜色，在优化处理后水体颜色较浅；SS反应水中悬浮物数量，优化处理后质量浓度为零；COD反应水体污染度，优化后污染度降低[4]。

　　4结语

　　在城市化快速推进中，要做好环保工作，以水污染的严峻形势看，需开展污水的处理技术升级。MBR净化技术的应用可以适当降低环境温度；应用在线或离线模式进行膜的清洗，减缓膜的污染度；对比计算好氧池的氨氮差，为一、二级比例积分微分控制（PID）提供数据支持。开展优化后MBR技术的实践，其含盐率（5%~8%）、NH3-N浓度（0.4~1.1 mg/L）、色度（31~100倍）、SS质量浓度（0 mg/L）、COD值（860~1 000 mg/L）等均得到有效降低，能有效提高污水处理效果。

 

  参考文献

　　[1]张璐，刘惠，严明.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用研究[J].造纸装备及材料，2024，53（12）：129-131.

　　[2]潘卿.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用探讨[J].清洗世界，2024，40（7）：76-78.

　　[3]刘垚.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用[J].石材，2024（7）：87-89.

　　[4]牛馨艺.膜生物反应技术在城市环境污水处理中的应用分析[J].皮革制作与环保科技，2024，5（10）：5-6.