連云港微生物實(shí)驗(yàn)室污水處理一體化設(shè)備工藝膜生物反應(yīng)器(MBR)將膜分離和生物處理相結(jié)合，利用膜組件代替?zhèn)鹘y(tǒng)污水處理工藝中的二沉池，達(dá)到泥水分離的效果。由于其具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的研究者對(duì)膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)開展了相關(guān)研究，且該技術(shù)已經(jīng)在許多工程中得到了實(shí)際應(yīng)用。

1、膜生物反應(yīng)器的基本原理

膜生物反應(yīng)器作為一種污水處理新技術(shù)，得到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注，我國對(duì)膜生物反應(yīng)器工藝的研究始于20世紀(jì)90年代這種技術(shù)將傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，利用活性污泥法去除污水中的有機(jī)污染物，再通過膜的截留作用將水和活性污泥進(jìn)行固液分離。膜生物反應(yīng)器主要由生化池和膜組件兩部分組成，根據(jù)其組合方式可分為分置式膜生物反應(yīng)器、一體式膜生物反應(yīng)器和復(fù)合式膜生物反應(yīng)器三種類型。

2、膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于膜生物反應(yīng)器污泥濃度高、泥齡較長(zhǎng)，對(duì)生活污水、高濃度有機(jī)廢水與難降解工業(yè)廢水均有良好的處理效果。其占地面積小，設(shè)備緊湊，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)處理需要，與其他工藝靈活結(jié)合以達(dá)到不同目的。目前膜生物反應(yīng)器與其他技術(shù)的組合工藝主要包括以下幾種2.1 A/O-MBR組合工藝

A/O工藝除了具有降解污水中COD的作用外，還可有效去除污水中的氨氮。由于硝化菌繁殖速度較慢，世代周期長(zhǎng)，因此需要較長(zhǎng)的污泥齡。將A/O工藝和MBR工藝結(jié)合可以有效提高污泥齡，有利于硝化菌的生長(zhǎng)，提高了脫氮效果。同時(shí)，MBR反應(yīng)器較高的污泥濃度增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，且占地面積僅為傳統(tǒng)活性污泥法的1/5~1/3。

2.2 BAF-MBR組合工藝

盡管膜生物反應(yīng)器具有多種優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中存在著較嚴(yán)重的膜污染問題，從而導(dǎo)致成本較高，難以大范圍推廣。BAF將生物接觸氧化法和生物濾池相結(jié)合，同時(shí)具有生物氧化降解和過濾的作用。微生物主要生長(zhǎng)在反應(yīng)器內(nèi)的填料上，懸浮態(tài)微生物濃度與傳統(tǒng)生化池相比大大降低，因此可以有效控制膜污染。

2.3 EGSB-MBR組合藝

厭氧膜生物反應(yīng)器是將厭氧生物技術(shù)與膜技術(shù)相結(jié)合用來處理污水的新型設(shè)備，包括厭氧濾池-MBRUASB-MBR和EGSB-MBR等。由于厭氧反應(yīng)器不需要曝氣，其膜污染問題比好氧MBR更為嚴(yán)重。ECSB是第三代厭氧反應(yīng)器，在UASB的基礎(chǔ)上增加了循環(huán)回流的設(shè)計(jì)，不僅可以提高污泥和進(jìn)水的混合效果，還可以提高反應(yīng)器內(nèi)水流速度，增大對(duì)膜的沖刷作用，減緩膜污染。

3、膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)

3.1 出水水質(zhì)好

根據(jù)其原理，膜生物反應(yīng)器用膜分離代替了二沉池，其對(duì)污泥顆粒的截留作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池的沉降效果，大大提高了出水水質(zhì)。另外，膜分離還可去除大部分細(xì)菌和病毒.出水可直接回用。

3.2 污泥度高

由于膜生物反應(yīng)器可以截留污泥，生化池中的MLSS濃度可以達(dá)到10000mg/L以上。這樣大大提高了生化池的容積負(fù)荷節(jié)省了生化池的占地面積，且更有利于處理高濃度或難降解的廢水。同時(shí)，膜生物反應(yīng)器不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法在高污泥濃度下出現(xiàn)的跑泥、死泥和污泥膨脹等問題。

3.3 污泥產(chǎn)量少

膜生物反應(yīng)器是在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷下運(yùn)行的，理論上來講，其污泥齡趨近于無限長(zhǎng)，剩余污泥量為零。在實(shí)際運(yùn)行中，膜生物反應(yīng)器的污泥齡也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)活性污泥法，剩余污泥量很低，降低了剩余污泥處理和處置的成本。同時(shí)，較長(zhǎng)的污泥齡促進(jìn)了世代較長(zhǎng)的微生物的生長(zhǎng)，有利于污水中難降解有機(jī)物的去除。

4、膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用前景

膜生物反應(yīng)器在污水處理中表現(xiàn)出較好的處理效果，具有出水水質(zhì)好、污泥濃度高、污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點(diǎn)，且可以與多種工藝靈活結(jié)合達(dá)到不同的效果。但是在實(shí)際應(yīng)用中由于膜污染使其成本較高，阻礙了其推廣。因此在今后的研究中應(yīng)當(dāng)通過開發(fā)新型抗污染膜材料、改進(jìn)工藝等方式減緩膜污染，這樣才會(huì)使這項(xiàng)技術(shù)具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和更廣闊的應(yīng)用前景。

油田污水的處理環(huán)節(jié)是油田開采與生產(chǎn)制造過程中的一部分，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著一定的現(xiàn)實(shí)意義。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度倍增的形勢(shì)下，解決油田污水排放的問題是一項(xiàng)迫在眉睫的重大任務(wù)，大多企業(yè)都會(huì)在對(duì)石油開采和冶煉的過程中出現(xiàn)對(duì)石油液體的密度提取不純和液體內(nèi)含有較大的水量等問題，對(duì)油田污水肆意無限排放，造成周圍環(huán)境的破壞和慘狀，同時(shí)，為后來的油田污水處理埋下了潛移性的隱患。

針對(duì)以上各種油田污水的處理問題，需要相關(guān)部門樹立生態(tài)化的可持續(xù)發(fā)展理念，提高油田污水處理技術(shù)，凝聚企業(yè)核心發(fā)展觀念和技術(shù)，降低在各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)環(huán)境的污染率，在已有的技術(shù)層面之上不斷深化改革，加大對(duì)處理工藝技術(shù)的資金投入，實(shí)現(xiàn)華北油田第四采油廠的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、探究油田污水的處理工藝和方法

在對(duì)石油開采過程中主要會(huì)產(chǎn)生以下污水，其中包含開采時(shí)引出的采出水、鉆井時(shí)產(chǎn)生的污水和其他未合理利用的石油與大氣中的水分凝結(jié)而成的污水等，在對(duì)油田污水進(jìn)行處理時(shí)會(huì)因污水的形成方式不同和水質(zhì)的差異大而導(dǎo)致處理工作難以迅速開展，帶來了極大的不便。因此，采油廠必須對(duì)油田污水進(jìn)行系統(tǒng)性的考量和研究后，進(jìn)行污水處理。

2.1 我國油田污水處理的現(xiàn)狀分析

我國對(duì)油田污水的處理方式與國外的處理技術(shù)大致相同，主要步驟都是先對(duì)液體油進(jìn)行過濾排除雜物，制造過程中有兩個(gè)基本階段，分別為除油和過濾。這兩項(xiàng)技術(shù)因地層的滲透性強(qiáng)度不同需要分別利用，對(duì)滲透性較強(qiáng)的地層，需要進(jìn)行基礎(chǔ)的除油和過濾操作就可達(dá)到效果；對(duì)滲透性較差的地層，需要進(jìn)行二次和三次的過濾。

（1）物理法。

物理法的主要運(yùn)用方式是在外界工具的借助下對(duì)石油中存在的殘雜物進(jìn)行清除，包括礦物質(zhì)顆粒、細(xì)小固體懸浮物以及其他的油類物質(zhì)。主要包含重力分離、離心分離、過濾、粗?；?、膜分離和蒸發(fā)等方法。重力分離技術(shù)可以依據(jù)兩者的比重對(duì)油和水進(jìn)行分離，通常情況下，沉淀時(shí)間越長(zhǎng)，分離的油層效果越好，適用于廣大油田企業(yè)；粗粒化除油的目的是去除分散油，當(dāng)污水經(jīng)過填充物時(shí)油珠會(huì)增大，從而有利于沉降；離心分離技術(shù)將裝有石油液體的容器高速旋轉(zhuǎn)后會(huì)使得油層集中，水分被分散向外圍，出現(xiàn)油水重心分離。

（2）化學(xué)法。

化學(xué)法中最重要的部分之一是混凝沉淀，主要針對(duì)的油體有溶解油、分散油和乳化油，通過混雜物沉降法進(jìn)行油體過濾和凈化，可以去除其中的懸浮固體。在物理法和化學(xué)法的綜合作用下可以幫助混凝沉淀處理增加污水中各類別雜質(zhì)的分離速度。

（3）過濾法。

連云港微生物實(shí)驗(yàn)室污水處理一體化設(shè)備工藝過濾的主要目的是為了去除油物中存在的懸浮物固體，通過篩選凈化最終達(dá)到純度較高的液體油，利用過濾床或者石英砂對(duì)油田污水進(jìn)行沉降，在經(jīng)過詳細(xì)的操作步驟之后，最終污水中的雜質(zhì)會(huì)留在介質(zhì)之上。過濾的方法和步驟主要會(huì)經(jīng)過以下四個(gè)環(huán)節(jié)，吸附、絮凝、沉淀、截留，每個(gè)步驟的具體操作流程較為容易，為達(dá)到對(duì)油田污水中懸浮物固體、膠體、油類以及細(xì)菌等菌質(zhì)雜質(zhì)的去除，離不開采油廠的工藝研究和支撐。

2.2 對(duì)油田污水的處理工藝研究

在對(duì)油田污水處理的工藝研究環(huán)節(jié)中，主要針對(duì)水質(zhì)、水源的要求來確定商討方案。面對(duì)滲透度高低不均的地層，需要展開不同方面的解決措施，對(duì)于高滲透油層，可通過日常中運(yùn)用泛的油田污水處理工藝進(jìn)行研究處理；對(duì)于滲透度較低的油層，必須在大致的過濾處理下還需要對(duì)其進(jìn)行深層次的挖掘，進(jìn)行第二次、第三次的處理。目前，對(duì)油田污水的處理流程大致分為以下幾種：首先，利用處理設(shè)備讓油田污水自然沉降，去除表面雜物；其次，在二級(jí)處理下利用化學(xué)方法中的混凝沉淀法沉降懸浮物固體以及其他的油類雜質(zhì)和菌質(zhì)體；最終，利用過濾床或者堅(jiān)實(shí)多孔的石英砂進(jìn)行過濾，達(dá)到最后的需求效果。針對(duì)水質(zhì)極差的區(qū)域或油田，可以采取浮選式、旋流式、重力式和壓力四種工藝方法解決難題。