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膜生物反應器應用領域
膜生物反應器應用領域:
1、城市汙水處理及建築中水回用
1967年第一個采用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成,這個處理廠處理14m³/d廢水。1977年,一套汙水回用係統在日本的一幢高層建築中得到實際應用。1980年,日本建成了兩座處理能力分別為10m³/d和50m³/d的MBR處理廠。       90年代中期,日本就有39座這樣的廠在運行,最大處理能力可達500m³/d,並且有100多處的高樓采用MBR將汙水處理後回用於中水道。1997年,英國Wessex公司在英國Porlock建立了當時世界上最大的MBR係統,日處理量達2000m³,1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m³/d的MBR工廠。
2、工業廢水處
90年代以來,MBR的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便汙水處理以外,MBR在工業廢水處理中的應用也得到了廣泛關注,如處理食品工業廢水、水產加工廢水、養殖廢水、化妝品生產廢水、染料廢水、石油化工廢水,均獲得了良好的處理效果。       90年代初,美國在Ohio建造了一套用於處理某汽車製造廠的工業廢水的MBR係統,處理規模為151m³/d,該係統的有機負荷達6.3kgCOD/m³˙d,COD去除率為94%,絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭,一座脂肪提取加工廠采用傳統的氧化溝汙水處理技術處理其生產廢水,由於生產規模的擴大,結果導致汙泥膨脹,汙泥難以分離,最後采用Zenon的膜組件代替沉澱池,運行效果良好。
3、微汙染飲用水淨化
隨著氮肥與殺蟲劑在農業中的廣泛應用,飲用水也不同程度受到汙染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開發出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的MBR工藝,1995年該公司在法國的Douchy建成了日產飲用水400m³的工廠。出水中氮濃度低於0.1mgNO2/L,殺蟲劑濃度低於0.02μg/L。
4、糞便汙水處理
糞便汙水中有機物含量很高,傳統的反硝化處理方法要求有很高汙泥濃度,固液分離不穩定,影響了三級處理效果。MBR的出現很好地解決了這一問題,並且使糞便汙水不經稀釋而直接處理成為可能。
NS係統中的平板膜每組約0.4m2共幾十組並列安裝,做成能自動打開的框架裝置,並能自動衝洗。膜材料為截流分子量20000的聚碸超濾膜。反應器內汙泥濃度保持在15000~18000mg/L範圍內。
5、土地填埋場/肥滲濾液處理
土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的汙染物,其水質和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。MBR技術在1994年前就被多家汙水處理廠用於該種汙水的處理。通過MBR與RO技術的結合,不僅能去除SS、有機物和氮,而且能有效去除鹽類與重金屬。
美國Envirogen公司開發出一種MBR用於土地填埋場滲濾液的處理,並在新澤西建成一個日處理能力為40萬加侖(約1500m³/d)的裝置,在2000年底投入運行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物,其處理汙染物的濃度為常規廢水處理裝置的50~100倍。能達到這一處理效果的原因是,MBR能夠保留高效細菌並使細菌濃度達到50000g/。在現場中試中,進液COD為幾百至40000mg/L,汙染物的去除率達90%以上。
6、應用的重點領域和方向
1)現有城市汙水處理廠的更新升級,特別是出水水質難以達標或處理流量劇增而占地麵積無法擴大的水廠。
2)無排水管網係統的小區,如居民點、旅遊度假區、風景區等。
3)有汙水回用需求的地區或場所,如賓館、洗車業、客機、流動廁所等充分發揮MBR占地麵積小、設備緊湊、自動控製、靈活方便的特點。
4)高濃度、有毒、難降解工業廢水處理。如造紙、製糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行業,是一種普遍的點源汙染。MBR可以對這些常規處理工藝無法達標的廢水進行有效的處理,並實現回用。
5)垃圾填埋廠滲濾液的處理及回用。
6)小規模汙水廠(站)的應用。膜技術的特點十分適合處理小規模汙水。
7、未來的研究重點
1)膜汙染的機理及防治。
2)工藝流程形式及運行條件的優化。
3)汙泥產率與運行條件的關係,以合理減少汙泥產量,降低汙泥處理費用。
4)反應器內微生物的代謝特性及其對出水水質、汙泥活性等的影響,從而確定適宜的微生物生長及代謝條件。
5)工藝經濟性研究。在目前國內經濟發展水平、膜產品供應狀況和規範設計要求的條件下,MBR用於汙水處理的最大經濟流量的確定。
6)以節能、處理特殊水質對象、兼具脫氮除磷、操作維護簡便、可以長期穩定運行等為目標,開發新型的膜生物反應器。

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