MBR在污水处理与回用工艺中的运用

2018年12月技术与信息MBR在污水处理与回用工艺中的运用郭文新（陕西奥维乾元化工有限公司，陕西府谷719400）摘要：随着我国社会经济不断发展，但工业、农业的发展给淡水生态带来了极大的污染问题，污水处理与回收已经成为了保障社会可持续发展的重点。在污水处理与回收利用当中，虽然污水处理与回收公工艺非常多，但是不同地区的污水处理质量参差不齐，究根结底是因为技术上的差异。基于此，本文重点提出一种MBR技术，对MBR技术进行分类，并提出该项技术在污水处理和回收中的应用。关键词：MBR技术；污水处理与回收；应用；分类据有关调查显示，我国人均年拥有水量大约在2250m3，不到国际人均的25%，甚至我国有百余个城市一直处在缺水状况。而水资源发达地区往往工业、农业十分发达，城市人口众多，这就造成了大量的污水，这些污水多数都是废水排放，没有进行二次利用，甚至很多排出的污水无法达到国家指定标准。基于此，我们必须要全面关注水资源的二次利用，从而降低缓解我国水资源匮乏等问题。MBR技术作为一种优秀的水处理和回收工艺，也是当今最为经济、生态的水处理基础。这就需要全面加强MBR技术的分析，提高MBR技术在污水处理与回收中的应用，从而提高淡水资源的利用率，降低对水环境的影响。1MBR技术及其分类1.1MBR技术概述MBR又称膜生物反应器，在污水处理、水资源再利用领域中，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。作为一种20世纪末其发展出来的防污染、水资源二次利用的多项技术，在实际应用中取得了巨大的效益，也能够提高水资源的处理质量，弥补传统污水处理与回收的弊端，是当今污水处理与回收领域中重点发展的工艺之一。1.2MBR技术分类（1）分置式膜生物反应器。分置式膜生物反应器也就是膜组件和生物反应器的一种分开装置，该设备相对独立，膜组件和生物反应器之间采用泵-管连接。此工艺膜组件与生物反应器相互分开，保持独立运行，所以彼此之间不会产生明显的干扰，调节也更加简单，并且膜组件在生物反应器外，也更加易于更换、清洗。但是在实际使用中也存在着些许弊端，包括动力消耗大、加压泵需要提供高压，这就出现了膜表面高速流失，降低膜污染，这也是造成动力消耗大的重要因素。通过有关调查显示，此技术每吨出水的电能损耗为2-10kWh，大约是活性污泥法能耗的10-20倍，所以当今人们更加注重能耗较低的一体式膜生物反应器。（2）一体式膜生物反应器。该项技术最初主要是用于处理生活污水，近些年国内、国外也重点加强该项技术的研究与发展。一体式膜生物反应器主要是把膜组件放入到生物反应器当中，也有人称其为淹没式膜生物反应器（SMBR技术），主要是结合重力原理以及水泵抽吸压力生成的负压原理产生出水动力。使用SMBR技术能够降低整个系统占地面积，同时此工艺可以采用抽吸泵、真空泵吸水，在实际使用当中，动力消耗费用相比分置式膜生物反应器能耗更低，动力消耗大约是分置式膜反应器的10%。如果是利用重力原理出水，则可以将这份成本也节省掉。但此技术也并非十全十美，在实际使用当中由于模组件要浸没到生物反应器混合液当中，污染较为严重，清洁起来更加繁琐，需要在反应器中提取膜组件。2MBR技术在污水处理与回收领域中的应用2.1在市政用水方面的应用MBR技术在各个领域中的应用都十分广泛，北京奥运会上的马术赛场就采用了国际上顶端的MBR技术。MBR技术在市政用水方面采用了集约化设备，所占空间面积非常小，并且可以有效的提高节能效率。同时，在实际运行中，MBR技术还可以将结合网络技术、传感技术实现水质的动态监测，确保城市用水的安全性。自从20世纪末以来，我国全面开始发展污水处理与回用技术，MBR技术在实际应用中也变得愈加广泛，并以每年20%的增长速度在污水处理领域中的应用遥遥领先。在如今，城市水生态发展当中MBR技术已经成为了一种不可或缺的一项工艺。2.2生活垃圾渗透中的作用通过相关调查结果显示，生活垃圾主要的处理方法竟就是填埋方法，这就导致大量的垃圾渗透物侵染土壤，导致严重水土污染问题。垃圾渗透溶液当中包含了大量的重金属和BOD。我国十分注重垃圾渗透处理，并颁布了《生活垃圾填埋场污染控制标准》。过去在垃圾渗透方面都是采用生化、物化等方法渗透、过滤，但是此方法运行效率非常低，无法保障渗透液的处理质量，难以彻底降低土壤中的毒性。而应用MBR技术，此技术可以利用自身的反硝化工艺过滤渗透物，让无害的渗透液体渗透进土壤当中，将重金属、BOD隔离出来、集中处理。2.3在工业废水中的应用（1）盐溶液废水。在新时期下，为了能够缓解淡水资源紧张问题，人们不断加强对海水转淡水的研究，人们对海水的利用率也不断提高。在沿海城市当中，由于工业的发展，导致含盐污水量越来越多，如果将这些没有处理的含盐水排入到城市污水处理系统当中，会对整个系统造成极大的负面影响，这是因为盐污水的腐蚀性较大，会直接影响水土环境。通过相关部门调查返现，如果污水当中的含盐量低于30%时，即可采用MBR技术进行处理，通过膜生物过滤效应，可以极大的提高过滤后废水的清洁度，不会影响有机讲解，盐类物质过滤几率在90%以上，同时MBR技术还可以去除盐污水当中的氮、氨等物质，去除率高达95%以上。经过处理的污水更加趋近于淡水，可以采用中水的使用方法二次利用，满足日常生活中的用水需求，即使是排放也完全能够满足相关规定，不会对自然生态造成影响。（2）焦化废水处理应用在能源生产中，我国依然是以煤炭资源为主，但是在煤炭资源受到了高温蒸馏处理之后，会产生很多的焦化废水，这些(下转第188页)1922018年12月技术与信息232425262728293031323334353637383940FENGHWA-BALLPENCO.LTD0.38mmfigNouni-ball0.5mmM&G晨光大赤兔miffy`sfriengs0.5mmM&G晨光KGP15220.5mmM&G晨光GP-13900.5mm三菱MITSUBISHIuni-ballUB-150日本三菱MITSUBISHIuni-ballUB-155日本PILOTHI-TECPOINT日本PILOTBallLinerMEDIUM日本PILOTCO4日本PILOT百乐BL-G2-5-B0.5mm日本PILOT百乐BLGP-G1-5-B0.5mm日本STABILOpoinvisco德国0.5mmHAUSE0111707FGERMANY德国TESTZGP-380德国THECOLORSHOR0.38mmMini0.5CHAUE超艺0.4mm++------+++++---++-++--++------++++--+-++-++++---+--+++++++++++-++-+++-++++------++++++++-+-++-++++---+--+++++++++++++++-++-+++-++注：DMF为NN-二甲基甲酰胺。“-”表示溶解效果差。“+”表示溶解效果一般。“++”表示溶解效果较好。“+++”表示溶剂热效果很好。3实验结论提取剂的选择是以溶解色料性能为标准的，所以用薄层色谱法对黑色签字笔文字色痕进行检验鉴定的过程中要选用对黑色签字笔色料溶解性最好的提取剂。通过选用5种常用提取剂对市售40种不同厂家、不同品牌或同一品牌不同规格型号黑色签字笔油墨进行溶解实验发现，蒸馏水能溶解多种黑色签字笔油墨，由此可知黑色签字笔色料多数具有水溶性。90%乙醇也能溶解多种黑色签字笔油墨，存在个别种类黑色签字笔油墨的溶解性要比蒸馏水好，所以说明黑色签字笔色料中含有有机色料，有机色料具有醇溶性。30%醋酸对黑色签字笔油墨的溶解效果跟蒸馏水的差不多，有个别种类的溶解性要比蒸馏水差，证明乙酸对溶解效果的影响不大。DMF（N.N-二甲基甲酰胺）是溶解性最好的溶剂。对黑色签字笔油墨的溶解性超过了蒸馏水、乙酸水溶液和乙醇水溶液。但是DMF的沸点较高、挥发较慢不利于用薄层色谱法对文字色痕的检验实验，并且DMF的毒性较大，对人体具有危害性，同时50%乙醇对黑色签字笔油墨的溶解效果稍次于DMF,所以50%乙醇可以取代DMF,从而选定最佳提取剂为50%乙醇。参考文献：[1]李继民.TLC法鉴别黑色签字笔油墨种类的研究[J].公安大学学报：自然科学版，2002（6）：11-14.[2]黄建同.用薄层色谱法分析签字笔色料[J].公安大学学报，1997（5）：115-119.[3]王志勇,王炳娟,皱洪.薄层色谱法鉴别黑色签字笔油墨种类[J].理化检验-化学分册，2009（45）：14-18.[4]史晓凡，王彦吉，占成茂，陈文胜，张海鹏.TLC法鉴别签字笔字迹色痕的种类[J]中国人民公安大学学报：自然科学版，2005（3）：1-4.作者简介：王邵男（1980-）黑龙江省哈尔滨市人广州市公安局白云区分局刑警大队技术中队文检工程师董志民（1979-）吉林省德惠人广州市公安局白云区分局刑警大队技术中队助理工程师陆岩（1979-）甘肃省兰州市人广州市公安局白云区分局刑警大队技术中队文检工程师焦化废水当中含有非常多的酚离子、氟离子以及难以讲解的化合物，这些物质多数多数都是有毒物质，并且焦化水中的污染物整体上成现为胶状形态。所以，在焦化水处理当中，仅凭借传统过滤处理方法远远不够，污染物过滤效率低、质量低。而采用MBR技术并配合上电解反应器，能够让焦化水当中的浮华油、氰化物分解，采用多次反复循环的讲解方法，即可将焦化水当中有毒物质排除干净，并统一进行处理，从而确保水质能够达到日常排放或日常使用的标准。3MBR技术在应用中的注意事项MBR技术在除了上述的应用领域，还在食品行业、药物工程中得到了广泛应用。但MBR技术在实际使用中并非十全十美，这是由于膜可能造成二次污染，随着膜的应用，污染物会吸附、沉淀、减少膜的孔径，产生堵塞问题。所以要加强对MBR技术的控制，如果出现了膜污染需要及时消除，避免产生二次污染问题。在膜选择中需要重点选择抗污染性更强的亲水性膜，通常膜材料电荷与溶质电荷相同类膜的抗污性最理想，还可以通过调整污水浓度、污水时间（沉淀）避免因为堵塞造成的污染问题。可以在实际使用当中计入复合型膜生物反应器，位置较低的MLSS浓度，这样即可确保高生物总量，减缓膜渗透、过滤的阻力，提高防堵塞能力。再者，通过有效的膜清洗可以在很大程度上降低膜污染问题，可以采用水反冲洗、药物清洗、空气反吹、空曝气、超声波清洗等。其中需要注意一点，在选择空曝气清洗法时，通常只有在生物膜过滤阻力受到影响时才能够使用该项技术。如果是采用化学药剂进行清洗，则要选择专门的生物膜清洗药剂，避免膜组织受损。4结语综上所述，由于我国淡水资源匮乏，为了能够提高淡水资源利用率，加强MBR技术的研究十分重要，掌握MBR技术衍生技术的各项优点、缺点，并针不同污水处理与回用领域的特点，合理的挑选MBR技术种类。同时也要注意MBR膜污染问题，采用相应的措施，降低MBR膜污染，全面发挥MBR技术的效益。参考文献[1]韩建荣.MBR在污水处理与回用工艺中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(10):555-556.[2]白海峰.MBR在污水处理与回用工艺中的应用[J].城市建设理论研究,2014(13):52-53.[3]张献彬,刘洪刚,李晓兰.MBR在污水处理与回用工艺中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014.[4]范永亮,路景炜.MBR在污水处理与回用工艺中的应用[J].工业b,2015(12):244-245.(上接第192页)188