农村一体化污水处理设备（南京）点击咨询

农村一体化污水处理设备（南京）点击咨询膜生物反应技术通过高效分离膜组件的应用，能形成相对完整的净化水再生技术，该技术在环境工程污水处理中存在诸多优势，比如：占地面积小、操作简便、水质量高、稳定运行等，正是因为膜生物反应技术上述优势的存在，使其被广泛应用。由此可见，加大膜生物反应技术的研究、分析力度意义重大，需相应管理人员、技术人员引起重视。

　　1、膜生物反应技术原理和分类

　　1.1 膜生物反应技术原理

　　调查结果显示，膜生物反应技术污水处理功能相对较强，被国内外大量使用。一般来讲，膜生物反应技术是在生物污水处理技术、膜分离技术上产生的，是一种高效的处理系统。通过上述两种技术的充分结合，能提高污水处理效果，增强转化效果。

　　1.2 膜生物反应技术分类

　　膜生物反应技术包括膜分离技术、萃取膜技术、膜曝气技术，其中，膜分离技术是较为常用的，这种技术实际应用期间，通常根据程度不同的膜放置方式，或将其分为两种不同的技术：一体式膜生物技术、分体式膜生物技术，若按照氧气的需求量进行划分，可将其分为厌氧膜、好氧膜两种。

　　2、膜生物反应技术应用优势、劣势

　　2.1 应用优势

　　环境工程污水处理过程中，膜生物反应技术的应用有着这样几个优势：

　　①污泥浓度高。膜生物反应技术的应用能提高生物的反应能力，更好去除浓度相对较高的废水，增强水质，减少悬浮物含量，提高污泥降解率。

　　②分离率高。因膜生物反应技术在对污水进行处理时无需过滤相应单元或沉淀，故该技术不会占用相对较多的空间，从根本上预防沉降现象的发生。并且，膜生物反应技术的应用还能在保证处理系统正常运行的同时，增强抗负荷能力，提高污水分离效果。

　　③提高传氧效率。膜生物反应技术通过新型透气性膜的应用，能保证其在高压环境下正常运行，不会遭受到系统停留时间等因素的影响，提高氧气的传递效率。

　　④分离废水、微生物能力显著。膜生物反应技术能分离污泥、废水，保证废水在系统内部的正常流动，并通过进水槽、出水槽的有效连接，实现最终的分离目标，满足处理污水的需求。

　　⑤降低污

（1）高负荷、抗冲击。内置填充了特殊纤维的大夹片填料，蓄泥量大；澄清区也保证了污泥尽可能少的流失，因此保证高负荷，也加强了氧化床的抗负荷冲击能力，为生化处理设备化创造了条件。

　（2）效率高，效果好。环流生化区形成的好氧、兼氧、厌氧区微生物菌群丰富，不仅有氧化作用，还有水解作用，使难生化的物质“开环"变得能够生化，出水又经澄清区的有效截污，因此效率高、效果好。

　（3）节能。立式氧化槽是相对水平流向的生化构筑物而言的。它的竖向环流是靠曝气的“气提"作用以及导流筒和封帽的特殊结构形成的，无须外加动力。曝气头可以浅置，采用低压风机，只要保证足够的风量即可，因此节能。

（4）对CODcr的去除率可以在60～80%，氨氮去除率在30-50%，一般进水浓度可在6000-12000mg/L左右，废水含盐量可以在30000-45000mg/L左右，生化系统正常运行。

（5）PSB生化系统能够上节省投资成本和运营成本。相比于目前处理高盐废水的其他两种工艺：高盐废水稀释+普通生化处理和高盐废水浓缩结晶+普通生化处理，PSB生化系统可以直接处理高盐废水，投资成本只有高盐废水稀释+普通生化处理的50%、高盐废水浓缩结晶+普通生化处理的40%；同时运营成本只有高盐废水稀释+普通生化处理的20%、高盐废水浓缩结晶+普通生化处理的15%。

三、PSB光合细菌特点：

PSB是光合细菌（Photosynthetic Bacteria）的简称。它由一群具有原始光能合成体系、能在厌氧条件下进行不放氧光合作用的原核生物组成。

1、生命力、适应性强，能分解有机物和吸收水体中的氨态氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，本身无毒无污染。

2、在好氧、兼氧、厌氧条件下，都能生长繁殖，废水中溶解氧含量对光合菌种影响不大。

3、能耐受高有机物、高盐分，对氰、等有毒物质耐受性较强。

4、菌种扩培操作简单，平均处理每吨水的菌种费约为0.3-1.0元。

5、适合处理高盐、高浓度有机废水，能够低成本高效

泥产生率。膜生物反应技术较为突出的表现为能将污泥堵截在反应器内部，从满足不排污泥、污泥的需求。但从实际工作上来讲，污泥负荷相对较低，发生该现象原因和膜生物反应器内部营养物降低相关，间接降低企业污泥的产生总量。因此，污泥的生产率随之减少。

　　2.2 应用劣势

　　虽然膜生物反应技术

结合实际运行情况，总结出JSBC工艺具有以下几方面技术特点：

　　1)JSBC工艺采用Bacillus菌作为系统的优势菌属，由于其对有机物、氮和磷的去除机理和较高的去除率，通过合理的设计，其出水可以直接达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。

　　2)JSBC工艺采用了生物膜法(JSBC生物转盘装置)和活性污泥法(曝气池)的组合工艺，保持Bacillus菌去除各种污染物的高性能，水力停留时间短，同时利用Bacillus菌的良好沉降性能，大大提高二沉池的表面负荷，系统建设用地少于传统工艺。

　　3)JSBC工艺在处理城市污水时，采用污泥回流保持Bacillus菌的数量以满足去除有机物的要求;通过内回流保持Bacillus菌的高活性和对各种污染物的高去除率。

　　4)为保持Bacillus菌处于优势地位和对氮、磷较高的高去除效率，JSBC生化工艺对溶解氧控制在较低的水平(DO不高于1mg/L)，与传统的生化工艺(一般溶解氧控制在2-4mg/L)相比，曝气池需要的空气量要低得多，这样可以很好的降低能耗;加上JSBC装置采用自然通风，这样JSBC工艺相比传统工艺在生化处理环节能耗约低30~50%。

　　5)Bacillus菌本身具有除臭能力，其生化工艺段、污泥处理段可以不需要进行额外的除臭处理，这样可以减少污水处理厂对除臭系统的投资费用。

　　6)Bacillus菌本身具有自我消毒能力，系统产生的污泥中大肠杆菌属等指标可以比较容易达到污泥稳定化的要求，对将来的污泥

的应用具备诸多优势，但仍存在系列的不足之处，包括：

　　①膜生物反应技术在对和传统处理工艺相同的污水进行处理时，通常会出现相对较多的混合颗粒、有害元素。

　　②膜生物反应技术中的膜

　生态浮床是20世纪80年代在德国发明并被广泛推广应用的人工湿地技术，对污染物的去除效果好，尤其在富营养化水体治理中具有的优势。生态浮床是利用人工构建的浮床浮力承托植物，使高等水生植物或者改良的陆生植物在一个固定的区域生长，由此植物通过发达的根系吸收水吸收氮、磷等营养物质，降低化学需氧量(COD);同时人工营造一个各种动物、微生物良好的生长环境，为动物、微生物的大量生长繁殖及降解水体的污染物质创造必要的条件;另外浮床植物的生长能抑制藻类大量生长防止水体富营养化，提高水体的自净能力。目前生态浮床技术已经广泛应用于包括农村生活污水处理、城市景观水体建设、农村养殖废水及富营养水体治理等各方面。浮床植物是利用生态浮床处理生活污水的核心部分，浮床植物筛选和适应性研究、生理生态、净化生活污水的机理及净化效果等对于建设生态浮床的成败与否具有重要的意义。

　　1、生态浮床处理生活污水的优势

　　1.1 生态浮床是一种高效的污染水体修复和治理的技术

　　生态浮床是一种植物、动物和微生物生存繁衍的载体，浮床植物通过发达的根系一方面吸收或吸附水体中的污染物质，另一方面通过泌氧、根系分泌物等促进了动物和微生物大量生长，通过吸收、吞噬、吸附和分解等功能的共同作用多种途径降解水体污染物，从而有效地修复了污染水体。

　　1.2 生态浮床建设成本低

　　生态浮床在污染水体中进行原位构建，不需要占用其它土地，减少了建造的成本;同时载体材料多为抗氧化性材质，材料来源广，价格成本低，经久耐用更换时间长;密度小质量轻，制作简单便于运输和组装，从而使生态浮床的投资少，建设成本低。

　　1.3 生态浮床运行管理费用少，低能耗

　　生态浮床无需专业的机械设备以及化学药剂的投入，大大的减少费用开支;同时还能够自动适应动态变化的水位，运行性能稳定，可以减少动力、能源的消耗，降低了运行成本;生态浮床日常维护简单，无需投人大量的人力成本进行管理。

　　1.4 生态浮床能产生一定的经济价值

　　利用生态浮床种植水生经济作物获得一定经济收入，同时还能够与水生生物及微生物处于一个良好的自然生态平衡环境，生物种类多样性，水体活性好，水生生物的产量和质量都得到提高，产生的经济价值就越大，从另一个角度也就降低了生活污水的治理成本和维护费用。

　　1.5 生态浮床具有景观效果

　　生态浮床应用于修复生活污水，将水体修复和景观设计相结合对所处水体环境破坏小，同时改变了原来周边环境的整体印象，美化了当地的水域环境，提升了周围生活和工作的环境。

　　2、生态浮床净化生活污水的植物功能

　　2.1 对氮、磷吸收转化和吸附固定

　　农村一体化污水处理设备（南京）点击咨询生活污水中的氮、磷等是导致水体富营养化的主要物质，同时也是植物生长和繁殖所必需的营养元素，植物通过吸收转化这些可利用的营养物质如物质铵态氮、速效磷等转变为植物体的组成部分。浮床植物吸收生活污水中铵态氮和硝态氮，铵态氮和硝态氮在植物体内进行转化形成氨基酸等含氮化合物，最后通过同化作用转化为植物体的组成部分，通过植物的收割从生活污水处理系统中去除。磷是植物生长需要的大量元素之一，以正磷酸盐的形式被植物主动吸收，合成植物的ATP等构成植物体的组成部分被固定下来。祝宇慧选用水葱、千屈菜、水序等8种湿地植物对污水中总氮和铵态氮的去除率的污水净化试验，结果发现各植物对总氮和铵态氮的去除率高达80%～90%。定期对浮床植物进行收割不仅可以从生活污水中带走氮、磷等营养元素，同时回收的植物还有一定经济价值，如用作牲畜饲料、食用蔬菜、造纸原料、燃料等。

　　植物对水体中氮磷减少的另一种方式是通过植物根系的吸附固定作用。浮床植物降低水流速度，生活污水中的污染物质会被浮床植物根系吸附，从而降低了污染物质的浓度使生活污水得以净化口。植物对污染物质吸附量的多少与植物根系生物量与形态有着密切的关系，不同植物根系的分布范围也存在明显的差异。SMITH等利用浮床植物对酸性矿井废水中固体物质进行吸附试验，结果发现浮床植物吸附固体物质的能力达2.2kg•m-2。

　　2.2 根系泌氧改变氧化还原条件

　　浮床植物普遍具有发达的通气组织，其茎和根部的细胞间相互贯通形成一个通气系统，植物叶片通过光合作用产生的氧气可以通过这个系统运送到根部，从而改变浮床植物根部的氧化还原条件。植物根系周围构成好氧区、兼氧区和厌氧区，不同的根系环境条件下生活污水中的污染物质转化程度不同，多样化的条件有利于污染物质的分解。付融冰等构建芦苇湿地处理富营养化的河水时发现芦苇根系泌氧从而使根系表面的氧化能力显著高于周边水体。水生植物根系的好氧区硝化亚硝化作用，同时其厌氧区反硝化作用，为污染物质的多样化降解提供了必要场所。凌云等发现芦苇泌氧作用形成的根际好氧区域的硝化亚硝化作用明显高于非根际。

　　2.3 根系微生物的吸收转化

　　生活污水中污染物质的降解与浮床植物根系微生物的吸收转化有很大的关系。浮床植物发达的根系具有巨大的表面积，可以为各种微生物和水中悬浮态污染物提供良好的载体。浮床植物根系区域微生物的种类和数量大于非根际区域，此区域为微生物的生存和生长繁殖提供了附着基质和栖息场所。大量的微生物一方面通过吸收同化降解污染物质转化自身的生物组成部分。如周元清等发现水芹根是固氮菌与氨化菌、硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌等氮循环细菌种类和数量非常多，主要通过水芹的吸收同化和氮循环细菌的生物脱氮降低污染水体的氮含量。微生物对污染物质的降解另一个方面是通过微生物自身的活动完成脱氮除磷的过程，如氮的去除主要靠微生物的硝化与反硝化作用来完成。植物根系泌氧在根系周围形成好氧区、兼氧区、厌氧区的微环境，相应生长和繁殖对应的各种好氧、兼氧、厌氧的微生物。唐莹莹等研究发现空心菜根际的氮循环细菌、硝化菌、氧化菌、亚硝化菌等的数量和种类明显高于空白对照，硝化菌和反硝化菌集中分布位置不同。由不同植物组合的生态浮床可以提高根际微生物群落的多样性，促进了生态浮床对污染物质降解，如魏成等发现美人蕉、芦苇和旱伞草组合系统对污染物的COD、BOD、TN和TP去除明显高于单一植物构成的处理单元。

　　2.4 根系分泌物的促进降解作用和抑藻作用

　　浮床植物在生长过程中能够分泌有机酸、糖类、氨基酸、酶等，根系分泌物能够促进污染物的降解。一方面根系分泌物能够改变植物根际物理、化学及生物学特性，如有机酸通过对根际难溶性养分的pH变化、配位交换及还原作用等提高了根际养分的有效性，增加了植物对根际氮、磷营养元素的吸收，在植物根际微生态系统中物质迁移和调控起了重要的作用，从而促进了浮床植物对生活污水中污染物的降解。吴振斌等研究水生植物根际脲酶的活性与污水净化效果的关系，结果发现脲酶的活性与总氮的去除率具有显著正相关关系。江福英等发现美人蕉、香蒲、垂穗莎草、玉带草的根际比非根际能够分泌更多的酶脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶等。另一方面根系分泌物创造了植物根际特殊的微环境，同时为微生物的生长提供碳源等营养和能量物质，在生活污水充足的氮、磷等条件下促进了根际微生物的种类和数量的大量增加，微生物的生长和代谢活动促进了植物根际对生活污水中污染物质的降解。另外根系分泌物还具有一定的抑藻作用，在减少藻类的生长防止水体富营养化方面起到一定的作用。NAKAI等研究发现浮床植物旱伞草、风车草及美人蕉的根系分泌物能够抑制蓝绿藻的大量生长，黄花鸾尾、金钱蒲、水烛、水葱和芦苇根系等能够分泌抑制铜绿微囊藻生长的物质，以及水烛、水葱和芦苇根系分泌能够抑制蓝绿藻生长的物质。

应用一段时间后，易造成某种程度的污染，降低用水总量。因膜生物反应技术上述劣势的存在，如何延长使用时间，维持正常的涌水量，是现如今急需解决的难题。

　　3、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的常用技术

　　从环境工程污水处理情况上来讲，膜生物反应技术的应用主要包括这样几种：

　　①气浮、膜生物反应器、曝气生物滤池组合技术。

　　这种组合性技术的应用，能从某种程度上降低污染物总量，为后续的污水处理提供帮助。并且，还能减轻日后工作的负荷总量，特别是在延缓污染方面的作用。

　　②EGSB-MBR组合技术。

　　从实际情况上来讲，该技术是对MBR技术、EGSB的组合，能有效处理潜在性废水，且废水出率相对较高，将其用于污水处理过程中能更好去除COD。但这种组合性技术的应用对于氨气、悬浮物的去除效果是有限的，若实际应