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近年(nián)來,生活用(yòng)水(shuǐ)量和工業(yè)用(yòng)水(shuǐ)量都(dū)在急速的增加。在城市(shì)生活汙水(shuǐ)的處理(lǐ)過(guò)程(chéng)中,傳統(tǒng)的汙水處理(lǐ)工藝已不能(néng)滿(mǎn)足當前的水(shuǐ)處理(lǐ)要求(qiú)。能(néng)源(yuán)和資源(yuán)回(huí)收在(zài)汙水處理領域(yù)日益受(shòu)到關(guān)注。將厭(yàn)氧(yǎng)生物(wù)技(jì)術和(hé)膜技術耦合(hé)的(dí)AnMBR工(gōng)藝(yì)必定有著非(fēi)常廣闊(kuò)的研究前(qián)景。
1,MBR(膜生物反應(yīng)器(qì))發(fā)展歷程
MBR(膜生物(wù)反(fǎn)應器)在我(wǒ)國汙水(shuǐ)處理領(lǐng)域的應用(yòng)始於20世紀90年代初。20多(duō)年來,MBR技術在我國(guó)的應(yīng)用主要經(jīng)歷(lì)5個階段。
①1990~2000年:小試,中(zhōng)試(shì)以(yǐ)及示(shì)範(fàn)工(gōng)程。②2000~2003年(nián):小規模實際應用(單(dān)個工程規(guī)模達(dá)百噸/日級(jí))。2003~2006年:中等規模實際應(yīng)用(yòng)(單(dān)個工程規模(mó)達千噸(dūn)/日(rì)級(jí))。④2006~2010年(nián):2006年我國第(dì)一(yī)座(zuò)萬噸/日級(jí)的MBR工程(chéng)在北(běi)京密(mì)雲(yún)縣汙(wū)水處理(lǐ)廠投(tóu)入運行(háng),開始了萬(wàn)噸/日級規(guī)模(mó)工(gōng)程的(dí)推廣應用。⑤2010年(nián)至今:應(yīng)用規(guī)模不斷擴大(總(zǒng)累(léi)計處(chǔ)理(lǐ)規模超過百萬噸/日)。
2006年(nián)以來(lái),我國大型MBR(萬噸/日以上級(jí))的增長情況良(liáng)好(hǎo)。2010年後,大(dà)型(xíng)MBR的(dí)數量(liáng)和(hé)規模明(míng)顯加快,大型MBR的(dí)總(zǒng)規(guī)模在(zài)2010年突破100萬噸/日,2014年突破400萬噸/日,2015年(nián)有望達(dá)到(dào)700萬噸(dūn)/日。MBR現主要用於市政(zhèng)汙水,工業廢水(shuǐ)和受(shòu)汙染地表(biǎo)水(shuǐ)的處(chǔ)理(lǐ)中(zhōng)。
2厭(yàn)氧(yǎng)膜(mó)生物反(fǎn)應(yīng)器的結構配(pèi)置(zhì)及優劣(liè)勢(shì)
對於厭(yàn)氧(yǎng)膜生(shēng)物反應器的組成(chéng)構件(jiàn)有很多(duō),就是到現在(zài)為(wéi)止我們(mén)研(yán)究(jiū)相(xiāng)對(duì)較多(duō)的(dí)是(shì)平板膜(mó)組(zǔ)件和中空(kōng)纖維膜組件,對於這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)不同組(zǔ)件每(měi)一(yī)種都(dū)有其各自(zì)的優缺點。但(dàn)是(shì)在(zài)工業中汙水(shuǐ)的(dí)處理較多的(dí)使(shǐ)用中(zhōng)空纖維膜組件(jiàn)。
厭(yàn)氧膜(mó)生物(wù)反應(yīng)器技術在(zài)處(chǔ)理(lǐ)生活(huó)汙水(shuǐ)中有(yǒu)著很多的優(yōu)點,當(dāng)我們把這(zhè)項技(jì)術運用(yòng)在生(shēng)活汙(wū)水處(chǔ)理中的時候,它能(néng)很好的(dí)實現固液分(fēn)離,從而達(dá)到很好(hǎo)的(dí)處理效果,使出水水質很(hěn)好(hǎo)。當(dāng)我們(mén)在使用一(yī)項新的(dí)技術(shù)時(shí),我們經常做的事(shì)情就(jiù)是(shì)與過(guò)去(qù)的(dí)技術(shù)相互(hù)比較(jiào),於是(shì)可以(yǐ)得到,厭(yàn)氧膜(mó)生物反應器的(dí)突(tū)出(chū)優(yōu)點(diǎn)有(yǒu):
(1)當生(shēng)活(huó)汙水中有很多(duō)的(dí)固體廢棄(qì)物(wù)的時候,使(shǐ)用(yòng)厭(yàn)氧膜生物(wù)反應器技術,可以很好的(dí)分離固體(tǐ)廢(fèi)棄物(wù),對(duì)固體(tǐ)廢棄(qì)物處(chǔ)理效果(guǒ)良好,而(ér)且(qiě)很能很好的(dí)把(bǎ)固(gù)體和液(yè)體(tǐ)分離(lí),達到(dào)我(wǒ)們(mén)滿意(yì)的處理結果;
(2)在(zài)使用厭氧膜生(shēng)物(wù)反應器(qì)的(dí)時候,這項技(jì)術(shù)比較(jiào)容(róng)易讓人(rén)上(shàng)手,關(guān)鍵(jiàn)是操(cāo)作(zuò)起來沒(méi)有那(nà)麼困難(nán),另外還(huán)能很好的控(kòng)製水(shuǐ)力(lì)停留(liú)時間(jiān);
(3)在整個(gè)操作過(guò)程當(dāng)中,還(huán)有利於保(bǎo)護微生(shēng)物,使微生物不(bù)會那麼(mó)容(róng)易流失(shī),而且還能控製汙(wū)泥濃度(dù);
(4)由於(yú)厭氧(yǎng)膜(mó)生(shēng)物反(fǎn)應(yīng)器中(zhōng),運用(yòng)到了生物技術,所(suǒ)以在(zài)使用這項(xiàng)技(jì)術(shù)的時候,可(kě)以(yǐ)使某些細(xì)菌(jūn)得到增殖(zhí),從(cóng)而(ér)能夠更(gēng)好的使(shǐ)汙(wū)水(shuǐ)達到理(lǐ)想的處理(lǐ)效(xiào)果(guǒ),這(zhè)不僅(jǐn)提高了(liǎo)一(yī)些細(xì)菌(jūn)的數量(liáng),還(huán)使(shǐ)得更多(duō)的(dí)有機物(wù)得(dé)到了充分的分(fēn)解(jiě);
(5)在(zài)使用厭(yàn)氧(yǎng)膜(mó)生物反(fǎn)應器的(dí)時候(hòu),會使最(zuì)終處理的(dí)廢水中汙(wū)泥(ní)的(dí)含(hán)量低於預想的(dí)結果,大(dà)大(dà)降低了汙(wū)泥處(chǔ)理的費(fèi)用;
(6)使用(yòng)平(píng)板膜的過程中(zhōng),會(huì)產生一(yī)定的作用(yòng)力(lì),而(ér)這項(xiàng)作用(yòng)力可(kě)以(yǐ)使汙泥絮(xù)體的體(tǐ)積有(yǒu)一定的減小,由於(yú)該平板膜的(dí)快(kuài)速運(yùn)動,使汙(wū)泥(ní)的(dí)傳(chuán)氧速(sù)度大大提高。
3厭氧膜生(shēng)物反(fǎn)應器工(gōng)藝研究(jiū)
3.1AnMBR典型(xíng)工藝
前(qián)麵總結了(liǎo)典型的(dí)厭氧(yǎng)膜生物反應(yīng)器(qì)的工(gōng)藝及(jí)其處理的(dí)廢水類型。AnMBR是由(yóu)厭氧反(fǎn)應器和膜分離耦(ǒu)合(hé)而成,常(cháng)用(yòng)的(dí)厭氧反(fǎn)應器(qì)有(yǒu)4大(dà)類(lèi):*混(hùn)合厭(yàn)氧反(fǎn)應器(CSTR),厭(yàn)氧流(liú)化床(AFBR),升流(liú)式厭氧(yǎng)汙(wū)泥床(chuáng)(UASB)以(yǐ)及厭(yàn)氧(yǎng)汙泥(ní)膨脹床(chuáng)反應(yīng)器(EGSB)。
CSTR—MBR設(shè)備操作(zuò)簡(jiǎn)單,成(chéng)本較(jiào)低,應用廣(guǎng)泛,但(dàn)出(chū)水水質(zhì)較(jiào)差,易造(zào)成嚴重的膜汙染。相(xiāng)比(bǐ),CSTR—MBR,UASB—MBR具有汙(wū)泥(ní)顆粒較大(dà),膜汙染程(chéng)度低的特點(diǎn),在高(gāo)濃度(dù)有(yǒu)機(jī)工(gōng)業(yè)廢(fèi)水處理(lǐ)的應用中具有很大的(dí)潛(qián)力。EGSB—MBR和AFBR—MBR由(yóu)於添加(jiā)了(liǎo)載(zǎi)體,懸浮汙(wū)泥濃度較低(dī),上(shàng)清液中(zhōng)溶解(jiě)性微(wēi)生物(wù)產物(wù)(SMP)明顯少於(yú)CSTR—MBR,膜汙染程(chéng)度較(jiào)低。
但(dàn)由(yóu)於(yú)載(zǎi)體(tǐ)膨(péng)脹所需(xū)能耗較大,在反(fǎn)應器(qì)的設(shè)計時載(zǎi)體的種類(lèi),顆(kē)粒大小的選擇(zé)等對膜汙染(rǎn)和運行成(chéng)本(běn)有(yǒu)較大的影響。AnMBR工藝主要(yào)采用微濾和超濾(lǜ)膜(mó),以中空(kōng)纖維膜為主,平(píng)板膜(mó)和管式膜也(yě)有少量(liáng)應用。根(gēn)據(jù)膜(mó)組(zǔ)件的設置位(wèi)置,AnMBR分(fēn)為(wéi)外置式(shì)和浸沒(méi)式,由於(yú)浸沒式占地小,能(néng)耗(hào)低,多數(shù)研(yán)究集(jí)中於浸(jìn)沒式(shì)AnMBR,但(dàn)外置式具(jù)有(yǒu)膜(mó)組件易清洗(xǐ)和(hé)拆卸的特(tè)點,常(cháng)用(yòng)於膜(mó)汙染較(jiào)嚴重的(dí)汙水(shuǐ)處理工藝。膜材(cái)料(liào)主要為有機聚合物,包(bāo)括聚偏(piān)氟乙(yǐ)烯(PVDF),聚醚碸(PES)和(hé)聚乙烯(PE)。
此外(wài),動(dòng)態(tài)膜利用(yòng)膜表(biǎo)麵汙染物(wù)形成(chéng)的泥(ní)餅(bǐng)層(céng)作(zuò)為(wéi)分離(lí)層,一(yī)定程度(dù)上使(shǐ)膜汙(wū)染(rǎn)在MBR工藝(yì)中由缺陷轉變為優勢(shì),且具有(yǒu)易(yì)清(qīng)洗,運行(háng)成本低等優點,在(zài)AnMBR工(gōng)藝(yì)中具有潛在,良(liáng)好(hǎo)的(dí)應(yīng)用前景(jǐng)將(jiāng)動(dòng)態微(wēi)網(wǎng)膜(mó)材(cái)料應用於(yú)AnMBR處理(lǐ)城(chéng)市汙水以及高濃度(dù)垃(lā)圾滲濾液,均得到了較好(hǎo)的(dí)處理效果。


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