引言

超滤膜技术凭借其优异的过滤性能、较低的能耗和较小的占地面积等优点，成为一种新型水处理方法，展现出了巨大的应用潜力和技术优势。该技术不仅能够高效去除水中的悬浮固体、细菌和病毒等污染物，而且能有效降低污水处理过程中的能耗，提高水资源的回用率，逐渐成为解决水污染问题的关键技术之一。

1生物膜技术的特点

①具有丰富的微生物种类和复杂的生物相，抗冲击负荷能力很强。包括细菌、真菌、原生动物和后生动物在内的多种微生物栖息在生物膜中。这种丰富的微生物群落，使生物膜对污染物的组成及浓度的变化具有复杂多变的处理能力。生物膜能保持相对稳定的处理效果，表现出较强的抗冲击负荷能力，即使在污水水质和水量出现较大波动时也是如此。②在单位体积内能最大限度地利用载物面空间，提高生物量。载体提供了微生物生长所需的广阔附着面，微生物能在载体内外表面形成密密麻麻的生物膜。生物膜技术使单位体积内的生物量大大增加，而不是传统的活性污泥法。以常见的填料式生物膜反应器为例，其载体的比表面积通常较大，从而为微生物提供了更大的生长空间在有限的反应器容积内达到更高的去除污染物效率。③有利于微生物的生长和繁殖，提高污染物去除效率。生物膜为微生物创造了一个相对稳定的微环境，有利于微生物的生长和繁殖。膜内的微生物可以形成不同的代谢层次和生态位，各自发挥其独特的功能，协同完成污染物的去除过程。同时，生物膜中的微生物可以更好地保持其活性和代谢能力，提高对污染物的降解速度和去除效率。

2环境工程污水处理中的膜生物反应技术

2.1生物接触氧化反应技术

就目前的环境工程领域污水处理工作来看，生物接触氧化反应也是其中的一种典型膜生物处理技术。作为生物污泥处理技术与生物膜处理技术的有机结合体，该技术在污水处理中的应用优势也十分突出。在通过该技术实施污水处理的过程中，工作人员可采取以下几项应用策略：①根据实际情况将合理的滤料或填料引入处理设备内部，包括活性炭、石英砂、生物陶土、纤维球、陶粒、球形悬浮填料以及组合型填料等，从而为微生物创造一个良好的附着与生长环境。②为确保该设备内部的微生物活性，提升其污水处理中的氧化降解效果，具体应用时，工作人员可通过氧气通入或设置搅拌设备的方式来保障其中的氧气供应量，通过气液界面将氧气传递至微生物膜表面，从而为微生物生长发育和污水处理过程中的有机物降解创造有氧条件。③为确保待处理污水和微生物膜之间的接触效果，技术人员可通过通气或搅拌等方式来实施污水混合处理，并使其充分接触到反应器内的生物膜，从而使污水中的有机物被膜上附着生长的微生物有效分解，以合理去除污水中的有机物。经上述策略的合理应用，方可充分发挥生物接触氧化反应技术的污水处理作用，使得环境工程中的污水得到科学处理。

2.2厌氧生物处理技术

①厌氧滤池。厌氧滤池作为一种高效的生物处理技术，在污水处理中扮演着重要角色，其工作原理是利用厌氧微生物降解有机物，转化为生物气体如甲烷和二氧化碳。厌氧滤池内部填充有固定介质，这些介质为微生物提供了附着生长的表面，增加了生物量浓度，提高了反应器内的生物活性，从而能够处理高浓度有机废水，并实现较小的占地面积和较低的运行成本。此外，通过优化操作参数如温度、pH值以及水力停留时间等，可以进一步提高厌氧滤池的处理效率和稳定性，使其成为可持续污水处理系统的重要组成部分。②上流式厌氧污泥床（UASB）。上流式厌氧污泥床（UASB）是厌氧生物处理技术的一种重要形式，其工作原理基于污水自下而上流过反应器，与高度集中的厌氧微生物接触，这些微生物以污泥的形式存在于反应器内，能够有效降解有机物并产生沼气。UASB反应器内部结构设计使得水力停留时间和污泥停留时间分离，从而维持高浓度的活性污泥和高效的有机物去除率，同时产生的沼气（主要成分为甲烷）可以作为能源回收利用，实现了污染物去除与能源回收的双重效益。这种技术因其高效、低成本以及环境友好等优点，在工业废水处理中得到了广泛应用[1]。

2.3曝气生物滤池技术的应用策略

在当今污水处理工作的不断深入中，曝气生物滤池技术也开始在环境工程污水处理工作中得到了广泛应用。具体处理时，该技术的主要应用策略包括以下几方面：①此种工艺分上向流与下向流两种模式，具体应用时需根据实际情况合理选择。但就目前的环境工程污水处理工作来看，其中的下向流工艺模式比较常用。在此种工艺模式下，工作人员可通过进水与水汽逆向的工艺路线，使填料表面形成一层完整的微生物膜。当污水进入滤池底部时，填料会将其中的有机物吸附到生物膜上，并使其在有氧条件下快速被微生物降解。②对于此种技术条件下的填料，可供选择的材料主要有活性炭、石英砂、焦炭和陶粒等，以满足实际处理时的有机物吸附与微生物生长需求。③因该技术对于进水中的悬浮物具有较高要求，所以对于流入其中的污水，需通过水解酸化池进行预处理，以降低其中的悬浮物含量，确保其污水处理效果。④根据实际情况，对其中的溶解氧水平进行适当调控，通常情况下，其溶解氧水平应控制在2~3mg/L之间，以实现好氧反应条件的合理创造。⑤为确保其污水处理效果，工作人员可通过自动化控制系统对其进行实时监控，以保障曝气生物滤池的高效、稳定运行。经上述措施的合理应用，便可充分发挥曝气生物滤池技术的应用优势，对环境工程污水做到有效的净化处理。

2.4膜生物反应器（MBR）

MBR在生物膜技术应用上的一大突破是将膜分离技术与生物处理技术进行了创新性的结合。膜组件在MBR系统中扮演着举足轻重的角色。膜的孔径很小，能将污水中的微生物、悬浮物、大分子有机物等高效过滤掉，从而达到完全分离泥水的目的。与传统的二次沉淀池相比，这种泥水分离的方式优势明显。一是出水水质大大提高，出水后可直接回用，满足了循环利用水资源的需要。二是膜的高效过滤作用，使污泥的流失量减少，系统内生物量增加，从而使污染物的清除能力得到加强。在工业废水治理方面，MBR表现优异。例如，在对电子工业废水进行处理时，能对废水中的重金属离子、有机污染物等进行有效去除，从而使出水达到严格排放标准。同时MBR占地面积不大，适合应用于土地资源较为紧张的地段。

结语

超滤膜技术在污水处理领域展现出了高效、稳定和环保的优势，尤其在城市污水和工业废水处理中，具有广泛的应用前景。通过优化超滤膜技术和科学调整清洗周期，能够提高水质稳定性、减轻后续处理负担并降低能耗和成本。随着膜材料的多元化应用和膜技术的不断发展进步，超滤膜技术有望成为污水处理主流技术，推动水资源可持续利用。同时，随着膜表面改性技术的不断发展，超滤膜的抗污染性能和耐久性将进一步提升，使其在更复杂的污水处理中发挥更大的作用，助力环境治理和资源回收。

参考文献：

[1]张书博.超滤膜技术在环境工程水处理中的应用研究[J].黑龙江环境通报，2024，37（11）：166-168.

[2]袁翠然，朱立国，孙云秀，等.超声波清洗除垢技术在超滤过程中的应用研究[J].盐科学与化工，2024，53（11）：10-12

[3]袁增翔，索林娜.高矿化度矿井水超滤-反渗透脱盐试验研究[J].煤化工，2024，52（5）：109-113.