農村一體化污水處理設備（南京）點擊咨詢膜生物反應技術通過高效分離膜組件的應用，能形成相對完整的凈化水再生技術，該技術在環境工程污水處理中存在諸多優勢，比如：占地面積小、操作簡便、水質量高、穩定運行等，正是因為膜生物反應技術上述優勢的存在，使其被廣泛應用。由此可見，加大膜生物反應技術的研究、分析力度意義重大，需相應管理人員、技術人員引起重視。

　　1、膜生物反應技術原理和分類

　　1.1 膜生物反應技術原理

　　調查結果顯示，膜生物反應技術污水處理功能相對較強，被國內外大量使用。一般來講，膜生物反應技術是在生物污水處理技術、膜分離技術上產生的，是一種高效的處理系統。通過上述兩種技術的充分結合，能提高污水處理效果，增強轉化效果。

　　1.2 膜生物反應技術分類

　　膜生物反應技術包括膜分離技術、萃取膜技術、膜曝氣技術，其中，膜分離技術是較為常用的，這種技術實際應用期間，通常根據程度不同的膜放置方式，或將其分為兩種不同的技術：一體式膜生物技術、分體式膜生物技術，若按照氧氣的需求量進行劃分，可將其分為厭氧膜、好氧膜兩種。

　　2、膜生物反應技術應用優勢、劣勢

　　2.1 應用優勢

　　環境工程污水處理過程中，膜生物反應技術的應用有著這樣幾個優勢：

　　①污泥濃度高。膜生物反應技術的應用能提高生物的反應能力，更好去除濃度相對較高的廢水，增強水質，減少懸浮物含量，提高污泥降解率。

　　②分離率高。因膜生物反應技術在對污水進行處理時無需過濾相應單元或沉淀，故該技術不會占用相對較多的空間，從根本上預防沉降現象的發生。并且，膜生物反應技術的應用還能在保證處理系統正常運行的同時，增強抗負荷能力，提高污水分離效果。

　　③提高傳氧效率。膜生物反應技術通過新型透氣性膜的應用，能保證其在高壓環境下正常運行，不會遭受到系統停留時間等因素的影響，提高氧氣的傳遞效率。

　　④分離廢水、微生物能力顯著。膜生物反應技術能分離污泥、廢水，保證廢水在系統內部的正常流動，并通過進水槽、出水槽的有效連接，實現最終的分離目標，滿足處理污水的需求。

　　⑤降低污

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

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

　（3）節能。立式氧化槽是相對水平流向的生化構筑物而言的。它的豎向環流是靠曝氣的“氣提"作用以及導流筒和封帽的特殊結構形成的，無須外加動力。曝氣頭可以淺置，采用低壓風機，只要保證足夠的風量即可，因此節能。

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

（5）PSB生化系統能夠上節省投資成本和運營成本。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晶+普通生化處理，PSB生化系統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%、高鹽廢水濃縮結晶+普通生化處理的40%；同時運營成本只有高鹽廢水稀釋+普通生化處理的20%、高鹽廢水濃縮結晶+普通生化處理的15%。

三、PSB光合細菌特點：

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

1、生命力、適應性強，能分解有機物和吸收水體中的氨態氮、硫化氫、亞硝酸鹽等有害物質，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、能耐受高有機物、高鹽分，對氰、等有毒物質耐受性較強。

4、菌種擴培操作簡單，平均處理每噸水的菌種費約為0.3-1.0元。

5、適合處理高鹽、高濃度有機廢水，能夠低成本高效

泥產生率。膜生物反應技術較為突出的表現為能將污泥堵截在反應器內部，從滿足不排污泥、污泥的需求。但從實際工作上來講，污泥負荷相對較低，發生該現象原因和膜生物反應器內部營養物降低相關，間接降低企業污泥的產生總量。因此，污泥的生產率隨之減少。

　　2.2 應用劣勢

　　雖然膜生物反應技術

結合實際運行情況，總結出JSBC工藝具有以下幾方面技術特點：

　　1)JSBC工藝采用Bacillus菌作為系統的優勢菌屬，由于其對有機物、氮和磷的去除機理和較高的去除率，通過合理的設計，其出水可以直接達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A標準。

　　2)JSBC工藝采用了生物膜法(JSBC生物轉盤裝置)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，水力停留時間短，同時利用Bacillus菌的良好沉降性能，大大提高二沉池的表面負荷，系統建設用地少于傳統工藝。

　　3)JSBC工藝在處理城市污水時，采用污泥回流保持Bacillus菌的數量以滿足去除有機物的要求;通過內回流保持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，這樣JSBC工藝相比傳統工藝在生化處理環節能耗約低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行額外的除臭處理，這樣可以減少污水處理廠對除臭系統的投資費用。

　　6)Bacillus菌本身具有自我消毒能力，系統產生的污泥中大腸桿菌屬等指標可以比較容易達到污泥穩定化的要求，對將來的污泥

的應用具備諸多優勢，但仍存在系列的不足之處，包括：

　　①膜生物反應技術在對和傳統處理工藝相同的污水進行處理時，通常會出現相對較多的混合顆粒、有害元素。

　　②膜生物反應技術中的膜

　生態浮床是20世紀80年代在德國發明并被廣泛推廣應用的人工濕地技術，對污染物的去除效果好，尤其在富營養化水體治理中具有的優勢。生態浮床是利用人工構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固定的區域生長，由此植物通過發達的根系吸收水吸收氮、磷等營養物質，降低化學需氧量(COD);同時人工營造一個各種動物、微生物良好的生長環境，為動物、微生物的大量生長繁殖及降解水體的污染物質創造必要的條件;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化，提高水體的自凈能力。目前生態浮床技術已經廣泛應用于包括農村生活污水處理、城市景觀水體建設、農村養殖廢水及富營養水體治理等各方面。浮床植物是利用生態浮床處理生活污水的核心部分，浮床植物篩選和適應性研究、生理生態、凈化生活污水的機理及凈化效果等對于建設生態浮床的成敗與否具有重要的意義。

　　1、生態浮床處理生活污水的優勢

　　1.1 生態浮床是一種高效的污染水體修復和治理的技術

　　生態浮床是一種植物、動物和微生物生存繁衍的載體，浮床植物通過發達的根系一方面吸收或吸附水體中的污染物質，另一方面通過泌氧、根系分泌物等促進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，從而有效地修復了污染水體。

　　1.2 生態浮床建設成本低

　　生態浮床在污染水體中進行原位構建，不需要占用其它土地，減少了建造的成本;同時載體材料多為抗氧化性材質，材料來源廣，價格成本低，經久耐用更換時間長;密度小質量輕，制作簡單便于運輸和組裝，從而使生態浮床的投資少，建設成本低。

　　1.3 生態浮床運行管理費用少，低能耗

　　生態浮床無需專業的機械設備以及化學藥劑的投入，大大的減少費用開支;同時還能夠自動適應動態變化的水位，運行性能穩定，可以減少動力、能源的消耗，降低了運行成本;生態浮床日常維護簡單，無需投人大量的人力成本進行管理。

　　1.4 生態浮床能產生一定的經濟價值

　　利用生態浮床種植水生經濟作物獲得一定經濟收入，同時還能夠與水生生物及微生物處于一個良好的自然生態平衡環境，生物種類多樣性，水體活性好，水生生物的產量和質量都得到提高，產生的經濟價值就越大，從另一個角度也就降低了生活污水的治理成本和維護費用。

　　1.5 生態浮床具有景觀效果

　　生態浮床應用于修復生活污水，將水體修復和景觀設計相結合對所處水體環境破壞小，同時改變了原來周邊環境的整體印象，美化了當地的水域環境，提升了周圍生活和工作的環境。

　　2、生態浮床凈化生活污水的植物功能

　　2.1 對氮、磷吸收轉化和吸附固定

　　農村一體化污水處理設備（南京）點擊咨詢生活污水中的氮、磷等是導致水體富營養化的主要物質，同時也是植物生長和繁殖所必需的營養元素，植物通過吸收轉化這些可利用的營養物質如物質銨態氮、速效磷等轉變為植物體的組成部分。浮床植物吸收生活污水中銨態氮和硝態氮，銨態氮和硝態氮在植物體內進行轉化形成氨基酸等含氮化合物，最后通過同化作用轉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氮的去除率的污水凈化試驗，結果發現各植物對總氮和銨態氮的去除率高達80%～90%。定期對浮床植物進行收割不僅可以從生活污水中帶走氮、磷等營養元素，同時回收的植物還有一定經濟價值，如用作牲畜飼料、食用蔬菜、造紙原料、燃料等。

　　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會被浮床植物根系吸附，從而降低了污染物質的濃度使生活污水得以凈化口。植物對污染物質吸附量的多少與植物根系生物量與形態有著密切的關系，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進行吸附試驗，結果發現浮床植物吸附固體物質的能力達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達的通氣組織，其莖和根部的細胞間相互貫通形成一個通氣系統，植物葉片通過光合作用產生的氧氣可以通過這個系統運送到根部，從而改變浮床植物根部的氧化還原條件。植物根系周圍構成好氧區、兼氧區和厭氧區，不同的根系環境條件下生活污水中的污染物質轉化程度不同，多樣化的條件有利于污染物質的分解。付融冰等構建蘆葦濕地處理富營養化的河水時發現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硝化亞硝化作用，同時其厭氧區反硝化作用，為污染物質的多樣化降解提供了必要場所。凌云等發現蘆葦泌氧作用形成的根際好氧區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化

　　生活污水中污染物質的降解與浮床植物根系微生物的吸收轉化有很大的關系。浮床植物發達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污染物提供良好的載體。浮床植物根系區域微生物的種類和數量大于非根際區域，此區域為微生物的生存和生長繁殖提供了附著基質和棲息場所。大量的微生物一方面通過吸收同化降解污染物質轉化自身的生物組成部分。如周元清等發現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細菌種類和數量非常多，主要通過水芹的吸收同化和氮循環細菌的生物脫氮降低污染水體的氮含量。微生物對污染物質的降解另一個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、兼氧區、厭氧區的微環境，相應生長和繁殖對應的各種好氧、兼氧、厭氧的微生物。唐瑩瑩等研究發現空心菜根際的氮循環細菌、硝化菌、氧化菌、亞硝化菌等的數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浮床可以提高根際微生物群落的多樣性，促進了生態浮床對污染物質降解，如魏成等發現美人蕉、蘆葦和旱傘草組合系統對污染物的COD、BOD、TN和TP去除明顯高于單一植物構成的處理單元。

　　2.4 根系分泌物的促進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酸、糖類、氨基酸、酶等，根系分泌物能夠促進污染物的降解。一方面根系分泌物能夠改變植物根際物理、化學及生物學特性，如有機酸通過對根際難溶性養分的pH變化、配位交換及還原作用等提高了根際養分的有效性，增加了植物對根際氮、磷營養元素的吸收，在植物根際微生態系統中物質遷移和調控起了重要的作用，從而促進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系，結果發現脲酶的活性與總氮的去除率具有顯著正相關關系。江福英等發現美人蕉、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造了植物根際特殊的微環境，同時為微生物的生長提供碳源等營養和能量物質，在生活污水充足的氮、磷等條件下促進了根際微生物的種類和數量的大量增加，微生物的生長和代謝活動促進了植物根際對生活污水中污染物質的降解。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化方面起到一定的作用。NAKAI等研究發現浮床植物旱傘草、風車草及美人蕉的根系分泌物能夠抑制藍綠藻的大量生長，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，以及水燭、水蔥和蘆葦根系分泌能夠抑制藍綠藻生長的物質。

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

　　3、膜生物反應技術在環境工程污水處理中的常用技術

　　從環境工程污水處理情況上來講，膜生物反應技術的應用主要包括這樣幾種：

　　①氣浮、膜生物反應器、曝氣生物濾池組合技術。

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

　　②EGSB-MBR組合技術。

　　從實際情況上來講，該技術是對MBR技術、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。但這種組合性技術的應用對于氨氣、懸浮物的去除效果是有限的，若實際應