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膜生物反应器处理废水技术应用

来源: 发布时间:2019-12-03 82 次浏览


  膜生物反应器技术起源于20世纪60年代的美国。膜生物反应器膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥龄(SRT)可延长至30天以上。膜生物反应器的研究与应用可分为三个阶段:阶段:1966年,美国的Dorroliver公司(Company)首先将MBR用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧(Oxygen)活性污泥法与超滤膜相结合的MBR用于处理城市污水;1969年Budd等的分离式MBR技术获得了美国专利。20世纪70年代初期,好氧分离式MBR处理城市污水的试验规模进一步扩大,同时,厌氧MBR研究也相继开始进行,实验(experiment)室规模的研究与中试规模的研究均取得了较满意的结果。这一时期MBR的应用由于受当时膜生产技术的限制(limit),直到20世纪70年代后期,大规模好氧膜生物反应器才开始在北美应用。第二阶段:20世纪70年代末期,日本由于国土面积小,地面水体因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统(system)脆弱、易受污染。
  MBR由于具有占地面积小和出水水质优良的优势,使其应用有了很快的进展。自1983年到1987年,日本有13家公司(Company)使用好氧MBR处理(chǔ lǐ)大楼废水,经处理后的水做中水回用,处理规模达50m3/d一250m3/d。日本1985年开始的“水综合再生利用系统90年代计划”把MBR的研究(research)在污水处理对象与规模方面都大大推进了一步。目前在日本运行的膜生物反应器占全球的66%。第三阶段:进入20世纪90年代中后期,越来越多的欧洲将MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营(jīng yíng)MBR,它们分别是加拿大Zenon公司,日本MitsubishiRayon公司,法国sue-LDE/IDI公司和日本Kubota公司。Zeno
  N、MitsubishiRayon和Kubota公司(Company)生产一体式聚合物中空纤维膜组件,而Suez-LDE/IDI生产分体式管式陶瓷(原料:非金属矿物)膜组件。加拿大的Zenon公司首先推出了超滤管式膜生物反应器,并将其应用于城市污水处理(chǔ lǐ)。
  目前,大部分应用于城市污水处理的MBR处理能力范围为不大于378.5m3/d,但处理能力高378.5m3/d-1892.5m3/d的MBR数量在逐步增加。膜生物反应器膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥龄(SRT)可延长至30天以上。在膜生物反应器的应用中,98%以上是好氧膜生物反应器。其中55%以上是一体式膜生物反应器。好氧膜生物反应器主要是针对城市废水及生活污水的处理,厌氧膜生物反应器主要是针对高浓度有机废水的处理。HR
  T、SRT和污泥负荷对好氧(Oxygen)膜生物反应器筛除城市和工业废水的CODcr和BOD5影响(influence)不大,但污泥龄和污泥负荷对硝化效率(efficiency)有明显的影响。中空纤维膜纺丝机外形像纤维状,具有自支撑作用的膜。它是非对称膜的一种,其致密层可位于纤维的外表面/如反渗透膜,也可位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)。对气体分离膜来说,致密层位于内表面或外表面均可。好氧膜生物反应器处理城市污水,曝气分别占分体式和一体式MBR总能耗的20%~50%和80%~。污泥浓度、污泥负荷和水力停留时间对MBR的CODcr去除效果影响不明显。污泥产率和污泥活性随着污泥龄的降低(reduce)而增加,但污泥降解污染物的能力不太受污泥龄变化的影响。同常规活性污泥法中的污泥相比,好氧膜生物反应器中的污泥颗粒小,粘度高,泡沫多,结构疏松,活性低,并且污泥的沉降和脱水性能差,在常规活性泥法中较长的污泥龄有助于高一级微型动物的产生,但现有的研究(research)表明,当膜生物反应器长时间不排泥时,污泥中很少或没有原后生动物出现,遗憾的是至今并不清楚为什么会出现这种现象。采用荧光原位杂交对膜生物反应器中的污泥进行分析(Analyse),结果表明:膜生物反应器中微生物群落含有的特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛细胞远少于常规活性污泥法,并且膜生物反应器的低污泥产率来自于微生物的内源呼吸而不是生物捕食。