農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備（南京）點(diǎn)擊咨詢膜生物反應(yīng)技術(shù)通過高效分離膜組件的應(yīng)用，能形成相對完整的凈化水再生技術(shù)，該技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中存在諸多優(yōu)勢，比如：占地面積小、操作簡便、水質(zhì)量高、穩(wěn)定運(yùn)行等，正是因?yàn)槟ど锓磻?yīng)技術(shù)上述優(yōu)勢的存在，使其被廣泛應(yīng)用。由此可見，加大膜生物反應(yīng)技術(shù)的研究、分析力度意義重大，需相應(yīng)管理人員、技術(shù)人員引起重視。

　　1、膜生物反應(yīng)技術(shù)原理和分類

　　1.1 膜生物反應(yīng)技術(shù)原理

　　調(diào)查結(jié)果顯示，膜生物反應(yīng)技術(shù)污水處理功能相對較強(qiáng)，被國內(nèi)外大量使用。一般來講，膜生物反應(yīng)技術(shù)是在生物污水處理技術(shù)、膜分離技術(shù)上產(chǎn)生的，是一種高效的處理系統(tǒng)。通過上述兩種技術(shù)的充分結(jié)合，能提高污水處理效果，增強(qiáng)轉(zhuǎn)化效果。

　　1.2 膜生物反應(yīng)技術(shù)分類

　　膜生物反應(yīng)技術(shù)包括膜分離技術(shù)、萃取膜技術(shù)、膜曝氣技術(shù)，其中，膜分離技術(shù)是較為常用的，這種技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間，通常根據(jù)程度不同的膜放置方式，或?qū)⑵浞譃閮煞N不同的技術(shù)：一體式膜生物技術(shù)、分體式膜生物技術(shù)，若按照氧氣的需求量進(jìn)行劃分，可將其分為厭氧膜、好氧膜兩種。

　　2、膜生物反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢、劣勢

　　2.1 應(yīng)用優(yōu)勢

　　環(huán)境工程污水處理過程中，膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用有著這樣幾個(gè)優(yōu)勢：

　?、傥勰酀舛雀?。膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用能提高生物的反應(yīng)能力，更好去除濃度相對較高的廢水，增強(qiáng)水質(zhì)，減少懸浮物含量，提高污泥降解率。

　?、诜蛛x率高。因膜生物反應(yīng)技術(shù)在對污水進(jìn)行處理時(shí)無需過濾相應(yīng)單元或沉淀，故該技術(shù)不會占用相對較多的空間，從根本上預(yù)防沉降現(xiàn)象的發(fā)生。并且，膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用還能在保證處理系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)，增強(qiáng)抗負(fù)荷能力，提高污水分離效果。

　　③提高傳氧效率。膜生物反應(yīng)技術(shù)通過新型透氣性膜的應(yīng)用，能保證其在高壓環(huán)境下正常運(yùn)行，不會遭受到系統(tǒng)停留時(shí)間等因素的影響，提高氧氣的傳遞效率。

　?、芊蛛x廢水、微生物能力顯著。膜生物反應(yīng)技術(shù)能分離污泥、廢水，保證廢水在系統(tǒng)內(nèi)部的正常流動，并通過進(jìn)水槽、出水槽的有效連接，實(shí)現(xiàn)最終的分離目標(biāo)，滿足處理污水的需求。

　?、萁档臀?/span>

（1）高負(fù)荷、抗沖擊。內(nèi)置填充了特殊纖維的大夾片填料，蓄泥量大；澄清區(qū)也保證了污泥盡可能少的流失，因此保證高負(fù)荷，也加強(qiáng)了氧化床的抗負(fù)荷沖擊能力，為生化處理設(shè)備化創(chuàng)造了條件。

?。?）效率高，效果好。環(huán)流生化區(qū)形成的好氧、兼氧、厭氧區(qū)微生物菌群豐富，不僅有氧化作用，還有水解作用，使難生化的物質(zhì)“開環(huán)"變得能夠生化，出水又經(jīng)澄清區(qū)的有效截污，因此效率高、效果好。

?。?）節(jié)能。立式氧化槽是相對水平流向的生化構(gòu)筑物而言的。它的豎向環(huán)流是靠曝氣的“氣提"作用以及導(dǎo)流筒和封帽的特殊結(jié)構(gòu)形成的，無須外加動力。曝氣頭可以淺置，采用低壓風(fēng)機(jī)，只要保證足夠的風(fēng)量即可，因此節(jié)能。

（4）對CODcr的去除率可以在60～80%，氨氮去除率在30-50%，一般進(jìn)水濃度可在6000-12000mg/L左右，廢水含鹽量可以在30000-45000mg/L左右，生化系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（5）PSB生化系統(tǒng)能夠上節(jié)省投資成本和運(yùn)營成本。相比于目前處理高鹽廢水的其他兩種工藝：高鹽廢水稀釋+普通生化處理和高鹽廢水濃縮結(jié)晶+普通生化處理，PSB生化系統(tǒng)可以直接處理高鹽廢水，投資成本只有高鹽廢水稀釋+普通生化處理的50%、高鹽廢水濃縮結(jié)晶+普通生化處理的40%；同時(shí)運(yùn)營成本只有高鹽廢水稀釋+普通生化處理的20%、高鹽廢水濃縮結(jié)晶+普通生化處理的15%。

三、PSB光合細(xì)菌特點(diǎn)：

PSB是光合細(xì)菌（Photosynthetic Bacteria）的簡稱。它由一群具有原始光能合成體系、能在厭氧條件下進(jìn)行不放氧光合作用的原核生物組成。

1、生命力、適應(yīng)性強(qiáng)，能分解有機(jī)物和吸收水體中的氨態(tài)氮、硫化氫、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，本身無毒無污染。

2、在好氧、兼氧、厭氧條件下，都能生長繁殖，廢水中溶解氧含量對光合菌種影響不大。

3、能耐受高有機(jī)物、高鹽分，對氰、等有毒物質(zhì)耐受性較強(qiáng)。

4、菌種擴(kuò)培操作簡單，平均處理每噸水的菌種費(fèi)約為0.3-1.0元。

5、適合處理高鹽、高濃度有機(jī)廢水，能夠低成本高效

泥產(chǎn)生率。膜生物反應(yīng)技術(shù)較為突出的表現(xiàn)為能將污泥堵截在反應(yīng)器內(nèi)部，從滿足不排污泥、污泥的需求。但從實(shí)際工作上來講，污泥負(fù)荷相對較低，發(fā)生該現(xiàn)象原因和膜生物反應(yīng)器內(nèi)部營養(yǎng)物降低相關(guān)，間接降低企業(yè)污泥的產(chǎn)生總量。因此，污泥的生產(chǎn)率隨之減少。

　　2.2 應(yīng)用劣勢

　　雖然膜生物反應(yīng)技術(shù)

結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，總結(jié)出JSBC工藝具有以下幾方面技術(shù)特點(diǎn)：

　　1)JSBC工藝采用Bacillus菌作為系統(tǒng)的優(yōu)勢菌屬，由于其對有機(jī)物、氮和磷的去除機(jī)理和較高的去除率，通過合理的設(shè)計(jì)，其出水可以直接達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。

　　2)JSBC工藝采用了生物膜法(JSBC生物轉(zhuǎn)盤裝置)和活性污泥法(曝氣池)的組合工藝，保持Bacillus菌去除各種污染物的高性能，水力停留時(shí)間短，同時(shí)利用Bacillus菌的良好沉降性能，大大提高二沉池的表面負(fù)荷，系統(tǒng)建設(shè)用地少于傳統(tǒng)工藝。

　　3)JSBC工藝在處理城市污水時(shí)，采用污泥回流保持Bacillus菌的數(shù)量以滿足去除有機(jī)物的要求;通過內(nèi)回流保持Bacillus菌的高活性和對各種污染物的高去除率。

　　4)為保持Bacillus菌處于優(yōu)勢地位和對氮、磷較高的高去除效率，JSBC生化工藝對溶解氧控制在較低的水平(DO不高于1mg/L)，與傳統(tǒng)的生化工藝(一般溶解氧控制在2-4mg/L)相比，曝氣池需要的空氣量要低得多，這樣可以很好的降低能耗;加上JSBC裝置采用自然通風(fēng)，這樣JSBC工藝相比傳統(tǒng)工藝在生化處理環(huán)節(jié)能耗約低30~50%。

　　5)Bacillus菌本身具有除臭能力，其生化工藝段、污泥處理段可以不需要進(jìn)行額外的除臭處理，這樣可以減少污水處理廠對除臭系統(tǒng)的投資費(fèi)用。

　　6)Bacillus菌本身具有自我消毒能力，系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥中大腸桿菌屬等指標(biāo)可以比較容易達(dá)到污泥穩(wěn)定化的要求，對將來的污泥

的應(yīng)用具備諸多優(yōu)勢，但仍存在系列的不足之處，包括：

　　①膜生物反應(yīng)技術(shù)在對和傳統(tǒng)處理工藝相同的污水進(jìn)行處理時(shí)，通常會出現(xiàn)相對較多的混合顆粒、有害元素。

　?、谀ど锓磻?yīng)技術(shù)中的膜

　生態(tài)浮床是20世紀(jì)80年代在德國發(fā)明并被廣泛推廣應(yīng)用的人工濕地技術(shù)，對污染物的去除效果好，尤其在富營養(yǎng)化水體治理中具有的優(yōu)勢。生態(tài)浮床是利用人工構(gòu)建的浮床浮力承托植物，使高等水生植物或者改良的陸生植物在一個(gè)固定的區(qū)域生長，由此植物通過發(fā)達(dá)的根系吸收水吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，降低化學(xué)需氧量(COD);同時(shí)人工營造一個(gè)各種動物、微生物良好的生長環(huán)境，為動物、微生物的大量生長繁殖及降解水體的污染物質(zhì)創(chuàng)造必要的條件;另外浮床植物的生長能抑制藻類大量生長防止水體富營養(yǎng)化，提高水體的自凈能力。目前生態(tài)浮床技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括農(nóng)村生活污水處理、城市景觀水體建設(shè)、農(nóng)村養(yǎng)殖廢水及富營養(yǎng)水體治理等各方面。浮床植物是利用生態(tài)浮床處理生活污水的核心部分，浮床植物篩選和適應(yīng)性研究、生理生態(tài)、凈化生活污水的機(jī)理及凈化效果等對于建設(shè)生態(tài)浮床的成敗與否具有重要的意義。

　　1、生態(tài)浮床處理生活污水的優(yōu)勢

　　1.1 生態(tài)浮床是一種高效的污染水體修復(fù)和治理的技術(shù)

　　生態(tài)浮床是一種植物、動物和微生物生存繁衍的載體，浮床植物通過發(fā)達(dá)的根系一方面吸收或吸附水體中的污染物質(zhì)，另一方面通過泌氧、根系分泌物等促進(jìn)了動物和微生物大量生長，通過吸收、吞噬、吸附和分解等功能的共同作用多種途徑降解水體污染物，從而有效地修復(fù)了污染水體。

　　1.2 生態(tài)浮床建設(shè)成本低

　　生態(tài)浮床在污染水體中進(jìn)行原位構(gòu)建，不需要占用其它土地，減少了建造的成本;同時(shí)載體材料多為抗氧化性材質(zhì)，材料來源廣，價(jià)格成本低，經(jīng)久耐用更換時(shí)間長;密度小質(zhì)量輕，制作簡單便于運(yùn)輸和組裝，從而使生態(tài)浮床的投資少，建設(shè)成本低。

　　1.3 生態(tài)浮床運(yùn)行管理費(fèi)用少，低能耗

　　生態(tài)浮床無需專業(yè)的機(jī)械設(shè)備以及化學(xué)藥劑的投入，大大的減少費(fèi)用開支;同時(shí)還能夠自動適應(yīng)動態(tài)變化的水位，運(yùn)行性能穩(wěn)定，可以減少動力、能源的消耗，降低了運(yùn)行成本;生態(tài)浮床日常維護(hù)簡單，無需投人大量的人力成本進(jìn)行管理。

　　1.4 生態(tài)浮床能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值

　　利用生態(tài)浮床種植水生經(jīng)濟(jì)作物獲得一定經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)還能夠與水生生物及微生物處于一個(gè)良好的自然生態(tài)平衡環(huán)境，生物種類多樣性，水體活性好，水生生物的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到提高，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值就越大，從另一個(gè)角度也就降低了生活污水的治理成本和維護(hù)費(fèi)用。

　　1.5 生態(tài)浮床具有景觀效果

　　生態(tài)浮床應(yīng)用于修復(fù)生活污水，將水體修復(fù)和景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合對所處水體環(huán)境破壞小，同時(shí)改變了原來周邊環(huán)境的整體印象，美化了當(dāng)?shù)氐乃颦h(huán)境，提升了周圍生活和工作的環(huán)境。

　　2、生態(tài)浮床凈化生活污水的植物功能

　　2.1 對氮、磷吸收轉(zhuǎn)化和吸附固定

　　農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備（南京）點(diǎn)擊咨詢生活污水中的氮、磷等是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要物質(zhì)，同時(shí)也是植物生長和繁殖所必需的營養(yǎng)元素，植物通過吸收轉(zhuǎn)化這些可利用的營養(yǎng)物質(zhì)如物質(zhì)銨態(tài)氮、速效磷等轉(zhuǎn)變?yōu)橹参矬w的組成部分。浮床植物吸收生活污水中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，銨態(tài)氮和硝態(tài)氮在植物體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化形成氨基酸等含氮化合物，最后通過同化作用轉(zhuǎn)化為植物體的組成部分，通過植物的收割從生活污水處理系統(tǒng)中去除。磷是植物生長需要的大量元素之一，以正磷酸鹽的形式被植物主動吸收，合成植物的ATP等構(gòu)成植物體的組成部分被固定下來。祝宇慧選用水蔥、千屈菜、水序等8種濕地植物對污水中總氮和銨態(tài)氮的去除率的污水凈化試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各植物對總氮和銨態(tài)氮的去除率高達(dá)80%～90%。定期對浮床植物進(jìn)行收割不僅可以從生活污水中帶走氮、磷等營養(yǎng)元素，同時(shí)回收的植物還有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值，如用作牲畜飼料、食用蔬菜、造紙?jiān)?、燃料等?/span>

　　植物對水體中氮磷減少的另一種方式是通過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質(zhì)會被浮床植物根系吸附，從而降低了污染物質(zhì)的濃度使生活污水得以凈化口。植物對污染物質(zhì)吸附量的多少與植物根系生物量與形態(tài)有著密切的關(guān)系，不同植物根系的分布范圍也存在明顯的差異。SMITH等利用浮床植物對酸性礦井廢水中固體物質(zhì)進(jìn)行吸附試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)浮床植物吸附固體物質(zhì)的能力達(dá)2.2kg•m-2。

　　2.2 根系泌氧改變氧化還原條件

　　浮床植物普遍具有發(fā)達(dá)的通氣組織，其莖和根部的細(xì)胞間相互貫通形成一個(gè)通氣系統(tǒng)，植物葉片通過光合作用產(chǎn)生的氧氣可以通過這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)送到根部，從而改變浮床植物根部的氧化還原條件。植物根系周圍構(gòu)成好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，不同的根系環(huán)境條件下生活污水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度不同，多樣化的條件有利于污染物質(zhì)的分解。付融冰等構(gòu)建蘆葦濕地處理富營養(yǎng)化的河水時(shí)發(fā)現(xiàn)蘆葦根系泌氧從而使根系表面的氧化能力顯著高于周邊水體。水生植物根系的好氧區(qū)硝化亞硝化作用，同時(shí)其厭氧區(qū)反硝化作用，為污染物質(zhì)的多樣化降解提供了必要場所。凌云等發(fā)現(xiàn)蘆葦泌氧作用形成的根際好氧區(qū)域的硝化亞硝化作用明顯高于非根際。

　　2.3 根系微生物的吸收轉(zhuǎn)化

　　生活污水中污染物質(zhì)的降解與浮床植物根系微生物的吸收轉(zhuǎn)化有很大的關(guān)系。浮床植物發(fā)達(dá)的根系具有巨大的表面積，可以為各種微生物和水中懸浮態(tài)污染物提供良好的載體。浮床植物根系區(qū)域微生物的種類和數(shù)量大于非根際區(qū)域，此區(qū)域?yàn)槲⑸锏纳婧蜕L繁殖提供了附著基質(zhì)和棲息場所。大量的微生物一方面通過吸收同化降解污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化自身的生物組成部分。如周元清等發(fā)現(xiàn)水芹根是固氮菌與氨化菌、硝化菌、亞硝化菌和反硝化菌等氮循環(huán)細(xì)菌種類和數(shù)量非常多，主要通過水芹的吸收同化和氮循環(huán)細(xì)菌的生物脫氮降低污染水體的氮含量。微生物對污染物質(zhì)的降解另一個(gè)方面是通過微生物自身的活動完成脫氮除磷的過程，如氮的去除主要靠微生物的硝化與反硝化作用來完成。植物根系泌氧在根系周圍形成好氧區(qū)、兼氧區(qū)、厭氧區(qū)的微環(huán)境，相應(yīng)生長和繁殖對應(yīng)的各種好氧、兼氧、厭氧的微生物。唐瑩瑩等研究發(fā)現(xiàn)空心菜根際的氮循環(huán)細(xì)菌、硝化菌、氧化菌、亞硝化菌等的數(shù)量和種類明顯高于空白對照，硝化菌和反硝化菌集中分布位置不同。由不同植物組合的生態(tài)浮床可以提高根際微生物群落的多樣性，促進(jìn)了生態(tài)浮床對污染物質(zhì)降解，如魏成等發(fā)現(xiàn)美人蕉、蘆葦和旱傘草組合系統(tǒng)對污染物的COD、BOD、TN和TP去除明顯高于單一植物構(gòu)成的處理單元。

　　2.4 根系分泌物的促進(jìn)降解作用和抑藻作用

　　浮床植物在生長過程中能夠分泌有機(jī)酸、糖類、氨基酸、酶等，根系分泌物能夠促進(jìn)污染物的降解。一方面根系分泌物能夠改變植物根際物理、化學(xué)及生物學(xué)特性，如有機(jī)酸通過對根際難溶性養(yǎng)分的pH變化、配位交換及還原作用等提高了根際養(yǎng)分的有效性，增加了植物對根際氮、磷營養(yǎng)元素的吸收，在植物根際微生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)遷移和調(diào)控起了重要的作用，從而促進(jìn)了浮床植物對生活污水中污染物的降解。吳振斌等研究水生植物根際脲酶的活性與污水凈化效果的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脲酶的活性與總氮的去除率具有顯著正相關(guān)關(guān)系。江福英等發(fā)現(xiàn)美人蕉、香蒲、垂穗莎草、玉帶草的根際比非根際能夠分泌更多的酶脲酶、磷酸酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶等。另一方面根系分泌物創(chuàng)造了植物根際特殊的微環(huán)境，同時(shí)為微生物的生長提供碳源等營養(yǎng)和能量物質(zhì)，在生活污水充足的氮、磷等條件下促進(jìn)了根際微生物的種類和數(shù)量的大量增加，微生物的生長和代謝活動促進(jìn)了植物根際對生活污水中污染物質(zhì)的降解。另外根系分泌物還具有一定的抑藻作用，在減少藻類的生長防止水體富營養(yǎng)化方面起到一定的作用。NAKAI等研究發(fā)現(xiàn)浮床植物旱傘草、風(fēng)車草及美人蕉的根系分泌物能夠抑制藍(lán)綠藻的大量生長，黃花鸞尾、金錢蒲、水燭、水蔥和蘆葦根系等能夠分泌抑制銅綠微囊藻生長的物質(zhì)，以及水燭、水蔥和蘆葦根系分泌能夠抑制藍(lán)綠藻生長的物質(zhì)。

應(yīng)用一段時(shí)間后，易造成某種程度的污染，降低用水總量。因膜生物反應(yīng)技術(shù)上述劣勢的存在，如何延長使用時(shí)間，維持正常的涌水量，是現(xiàn)如今急需解決的難題。

　　3、膜生物反應(yīng)技術(shù)在環(huán)境工程污水處理中的常用技術(shù)

　　從環(huán)境工程污水處理情況上來講，膜生物反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用主要包括這樣幾種：

　?、贇飧?、膜生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池組合技術(shù)。

　　這種組合性技術(shù)的應(yīng)用，能從某種程度上降低污染物總量，為后續(xù)的污水處理提供幫助。并且，還能減輕日后工作的負(fù)荷總量，特別是在延緩污染方面的作用。

　?、贓GSB-MBR組合技術(shù)。

　　從實(shí)際情況上來講，該技術(shù)是對MBR技術(shù)、EGSB的組合，能有效處理潛在性廢水，且廢水出率相對較高，將其用于污水處理過程中能更好去除COD。但這種組合性技術(shù)的應(yīng)用對于氨氣、懸浮物的去除效果是有限的，若實(shí)際應(yīng)