連云港微生物實驗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，越來越多的研究者對膜生物反應(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)有機結(jié)合在一起，利用活性污泥法去除污水中的有機污染物，再通過膜的截留作用將水和活性污泥進行固液分離。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，對生活污水、高濃度有機廢水與難降解工業(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，因此需要較長的污泥齡。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，提高了脫氮效果。同時，MBR反應(yīng)器較高的污泥濃度增強了系統(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，但在實際應(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，同時具有生物氧化降解和過濾的作用。微生物主要生長在反應(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，不僅可以提高污泥和進水的混合效果，還可以提高反應(yīng)器內(nèi)水流速度，增大對膜的沖刷作用，減緩膜污染。

3、膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢

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，膜生物反應(yīng)器不會出現(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)荷下運行的，理論上來講，其污泥齡趨近于無限長，剩余污泥量為零。在實際運行中，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，較長的污泥齡促進了世代較長的微生物的生長，有利于污水中難降解有機物的去除。

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，且可以與多種工藝靈活結(jié)合達到不同的效果。但是在實際應(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、改進工藝等方式減緩膜污染，這樣才會使這項技術(shù)具有更大的競爭優(yōu)勢和更廣闊的應(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，對環(huán)境保護起著一定的現(xiàn)實意義。在經(jīng)濟發(fā)展速度倍增的形勢下，解決油田污水排放的問題是一項迫在眉睫的重大任務(wù)，大多企業(yè)都會在對石油開采和冶煉的過程中出現(xiàn)對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，為后來的油田污水處理埋下了潛移性的隱患。

針對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)，降低在各個環(huán)節(jié)中對環(huán)境的污染率，在已有的技術(shù)層面之上不斷深化改革，加大對處理工藝技術(shù)的資金投入，實現(xiàn)華北油田第四采油廠的經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、探究油田污水的處理工藝和方法

在對石油開采過程中主要會產(chǎn)生以下污水，其中包含開采時引出的采出水、鉆井時產(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，在對油田污水進行處理時會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，采油廠必須對油田污水進行系統(tǒng)性的考量和研究后，進行污水處理。

2.1 我國油田污水處理的現(xiàn)狀分析

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

（1）物理法。

物理法的主要運用方式是在外界工具的借助下對石油中存在的殘雜物進行清除，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、粗粒化、膜分離和蒸發(fā)等方法。重力分離技術(shù)可以依據(jù)兩者的比重對油和水進行分離，通常情況下，沉淀時間越長，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)過填充物時油珠會增大，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，主要針對的油體有溶解油、分散油和乳化油，通過混雜物沉降法進行油體過濾和凈化，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。

連云港微生物實驗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到純度較高的液體油，利用過濾床或者石英砂對油田污水進行沉降，在經(jīng)過詳細(xì)的操作步驟之后，最終污水中的雜質(zhì)會留在介質(zhì)之上。過濾的方法和步驟主要會經(jīng)過以下四個環(huán)節(jié)，吸附、絮凝、沉淀、截留，每個步驟的具體操作流程較為容易，為達到對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 對油田污水的處理工藝研究

在對油田污水處理的工藝研究環(huán)節(jié)中，主要針對水質(zhì)、水源的要求來確定商討方案。面對滲透度高低不均的地層，需要展開不同方面的解決措施，對于高滲透油層，可通過日常中運用泛的油田污水處理工藝進行研究處理；對于滲透度較低的油層，必須在大致的過濾處理下還需要對其進行深層次的挖掘，進行第二次、第三次的處理。目前，對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，利用過濾床或者堅實多孔的石英砂進行過濾，達到最后的需求效果。針對水質(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。