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博望膜生物反应器在国内污水处理中应用现状

浏览量:2294 发布时间:2019-12-02


  我国膜分离技术的开发是从1958年研究(research)离子交换膜开始的。中空纤维膜纺丝机通过膜技术进行水处理,应用于制药、酿造、餐饮、化工、市政污水回佣、医院、小区污水会用、造纸等生产生活污水处理。膜分离技术是一种广泛应用于溶液或气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。膜壁微孔密布,原液在一定压力下通过膜的一侧,溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液,而大分子溶质被膜截留,达到物质分离及浓缩的目的。膜分离过程为动态过滤过程,大分子溶质被膜壁阻隔,随浓缩液流出,膜不易被堵塞,可连续长期使用。我国政府对膜分离技术的研究和开发工作十分重视,自“六五”以来,已连续四个五年计划都把膜分离技术作为重点项目进行支持,并先后资助成立了液体分离膜工程(Engineering)技术研究中心和膜技术工程研究中心。我国在2000年将膜材料和膜产业列为重点支持的22项化工产业之一。2001年2月14日计委在《科技日报》上发布了《计委关于组织实施膜技术及其应用产业化专项公告》。目前全国已有膜科学与技术的研究开发单位上百个。形成了基本配套的几千人的研究和技术开发队伍。我国膜工业公司有数百家。但是分离膜品种少,性能较低,规格不全,一些高性能的分离膜还需要进口。膜分离技术上的一些重要配套设备(shèbèi),如专业泵、计量器、自控装置等,还需要进一步开发。
  从国内研究(research)的膜生物反应器型式来看,主要包括:一体式好氧膜生物反应器、一体式厌氧膜生物反应器、分置式好氧膜生物反应器和分置式厌氧膜生物反应器。膜生物反应器在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor ),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。主要处理(chǔ lǐ)对象有:生活污水、医院污水、粪便污水、石化废水、食品废水、印染废水、垃圾渗滤液等。使用的膜材料和膜组件有国产和国外的,种类包括中空纤维有机膜、无机陶瓷(原料:非金属矿物)膜。已得到工程(Engineering)应用的膜组件以中空纤维为主。从研究的规模来看,大部分的工作主要集中在实验室小试或中试阶段。虽然有一些研究成果已从实验室走向工程应用,但应用规模比较小,每日处理量几十吨居多,日处理量上百吨规模的较少,而且在具有一定规模的实际工程应用中,尚未完全解决膜感染的控制(control)问题(Emerson),致使在运行过程(guò chéng)中出现了一些有待改进的问题,同时在能耗和膜处理能力方面也还存在改进的空间。中国科学院生态环境研究中心,白1993年开始膜生物反应器的研究工作。目前,国内较活跃的膜生物反应器废水处理研究机构有中科院、清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学等单位。研究集中于膜工艺的开发和膜污染的防治等内容。
  在实际工程(Engineering)应用上,天津清华德人环境工程有限公司,利用天津大学“八五”、“九五”重点(zhòng diǎn)科技攻关项目“中空纤维膜生物反应器污水处理系列装置研究”的科技成果,率先在国内实施了膜生物反应器在水处理行业的产业化,取得了很好的效果。2000年12月28日,“中空纤维膜生物反应器污水处理系列装置研究”通过科技部的鉴定,鉴定结论为“国内领先,国际先进”。环境保护总局将其列为2001年重点环境保护实用技术项目在全国推广发布。该系列产品(Product)范围为5~1000m3/d。其气水比为15:1~25:1之间,COD去除率达90%,NH4-N去除率达99%,而且通量变化不大。生物反应器中MLSS大多在5000~10000mg/L。处理吨水电耗为O.4~O.8kWh。清华德人环境工程有限公司还投资在天津新技术产业园区,建立了膜反应器及其他高新环保技术设备的生产研究基地。该产品已经应用于天津开发区泰达会馆、天津第三医院、天津水上村医院、天津市政府大楼等污水处理回用工程中,在中水冲车、中水冲厕、写字楼、宾馆饭店、医院等生活污水处理回用、工业印染废水处理回用、垃圾(Rubbish)渗滤液处理等领域已建立了20多项示范工程。
  目前国内研究(research)比较多的MBR有以下几种:陶瓷(原料:非金属矿物)膜与曝气生物反应器的结合;聚乙烯中空纤维膜与曝气生物反应器的结合;聚乙烯中空纤维膜与厌氧(Oxygen)生物反应器的结合。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。

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