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膜生物反应器的研究进展

2018-05-04 04:03编辑:潍坊良友精细化工有限公司人气:


来源网络 发布时间:2017-9-13 15:20 此页面信息为商业广告


1996 年,美国的Dorr-Oliver 公司首先将MBR用于废水处理的研究以后,许多学者相继对MBR 进行了大量的实验研究并开发了多种MBR 的变形新工艺,如分离式MBR、厌氧式MBR、一体式MBR 等。20世纪90 年代以后,MBR 得到了*迅猛的发展,1995
年以后MBR 在国外尤其是在美国、日本、

膜生物反应器

加拿大等国进入了实际应用阶段。随着MBR 在实际运行中膜污染的问题出现,有的学者在研究此问题时指出,在MBR 中,由于膜组件与活性污泥混合液的直接接触,在膜组件表面生长出生物膜是不可避免的,也就是说膜污染的问题是不可避免的,膜污染在导致膜通量下降的同时也使出水水质变差,但是当时都未对此进行深入的探讨,直至后来BMBR 的提出。一些学者认为将膜分离技术和生物膜法相结合,将会有更大的优势。BMBR 工艺*早是日本科研人员针对低浓度氨氮废水处理提出的新工艺。澳大利亚新南威尔士大学膜与分离中心的Fane A G 曾采用生物滤池与分离式膜分离设备相结合处理生活废水,取得了很好的处理效果。在膜分离技术与生物膜相结合的BMBR 方面,国内哈尔滨工业大学较早做此方面的工艺研究。
1 生物填料-MBR:在MBR 中投加填料,微生物附着在填料表面生长、繁殖形成生物膜。相较于传统的MBR 而言,填料上微生物种类更加丰富,提高了反应器对有机物的去除率,具有更强的适应性和稳定性以及较强的抗冲击负荷能力,同时也减少了悬浮的微生物,而且有些填料对胞外聚合物和某些溶解性产物等容易引起膜污染类的物质有吸附作用,这样有利于减少膜污染,减缓膜通量的下降速度。朱友兵等在研究改良性聚丙烯悬浮载体-MBR处理废水时发现悬浮载体-MBR 的去除效果较好,COD,NH3-N 的去除效果都在90%以上, 甚至达100%,出水的浊度接近零。生物填料-MBR 处理工业废水也具有较好的效果。黄健盛等用投加多孔性聚合物填料的一体式MBR 处理化工废水,结果表明,反应器稳定运行后,COD、NH3-N、TP 的去除率高。在研究一些多孔、软性悬浮载体对膜污染的影响时发现,在MBR 中投加悬浮填料可以减缓膜污染的形成,膜的临界通量提高了大约20%,滤饼阻力减少了86%,膜污染的程度明显低于未投加填料的MBR。郑力菲等研究发现,投加*适量(800 mg/L)的粉煤灰,膜通量的衰减量*小,反应器的除磷效果明显增高,从原来的60%提高到90%。填料MBR 中,填料和膜是反应器的核心,在填料的选择上应该谨慎,如果填料的选择不当,不但没有优势,反而会损坏膜组件。
2 粉末活性炭-MBR:粉末活性炭(PAC)是一种多孔性物质,具有巨大的比表面积和发达的内部孔隙,适合微生物的附着、固定和生长,利用其良好的吸附性能和微生物降解作用可有效去除可溶性有机物,同时也能减轻膜的污染,降低膜的阻力。在MBR 中投加适量的活性炭,可吸附去除微小的生物絮凝体和胞外聚合物、微细胶体、溶解性有机物等,同时微生物在活性炭表面附着生长,培养一段时间后,在反应器内可形成吸附和生物降解能力更强的生物活性炭(BAC),它集吸附、有机物的生物降解和膜分离技术为一体,简洁、高效。裴亮等用PAC-MBR 工艺处理焦化废水时取得了较好的效果,COD、NH3-N 的去除率分别大于86.8%和98%,出水浊度在10 NTU 以下。Tsai 等研究指出,投加PAC 在MBR 中可以吸附去除诸如苯酚、对硝基酚以及甲苯等对微生物群有毒害作用的生物性化合物,在稳态操作条件下,对3 种污染物的去除率达99.9%。李绍峰等曾研究PAC 对混合液的特性和膜污染的影响,结果表明,PAC 能降低MBR 污泥混合液黏度,增大了污泥絮体粒径,从而减缓了泥饼层的形成并使泥饼层结构疏松、透水性好,延长了膜组件清洗周期。G. Munz 等用PAC-MBR 处理制革废水,结果表明,与不投加PAC 的MBR 相比,投加1.5 g/L的PAC,经过膜的过滤后,出水水质更加稳定,膜的污染得到缓解,污染的膜经过碱或者酸清洗后,膜的通量恢复率也得到提高。罗虹等研究表明,在MBR 中投加粉末活性炭具有改善泥水混合液的性质和膜表面泥饼层结构的作用,从而减小了膜的过滤阻力,减缓了膜通量的下降。
虽然在MBR 中投加PAC 具有以上优点,但是PAC 的投加量对MBR 的膜污染影响较大,曹效鑫等研究了投加粉末活性炭对一体式膜生物反应器膜污染的影响。结果表明,适量投加PAC 可以改善污泥混合液膜过滤性能,提高临界通量,但是投加过量会引起负面作用,这是因为PAC 本身是一种颗粒物质,同污泥颗粒类似,对膜存在一定程度的污染。Zhao Ying等运用平行实验研究PAC 的投加量对MBR 的膜污染的影响,实验表明,PAC 的投加量在0.75 g/L 时,能够有效地减小由EPS 引起的膜污染。近年来一些学者也开始关注PAC-MBR 组合工艺的一些特殊变形工艺,Ye Maosheng 等利用PAC作预涂剂,涤纶布作为支撑膜组件组成预涂动态膜生物反应器处理城市废水,将预涂动态膜的厚度控制在0.3 mm 时,取得了很好的污染物质去除率,膜污染也得到了减轻,而且只通过简单的刷洗就使膜通量得到恢复。PAC 的投加使MBR 具有更好优势,特别表现是在一些有毒、有害以及难降解废水的处理,使其应用范围更广泛。但是PAC 的投加会使成本有所增加,此外非球形的PAC 对膜的损伤问题尚需进一步研究。

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(来源:网络整理)

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