在我國膜生物反應(yīng)器的研究及應(yīng)用
膜生物反應(yīng)器由膜分離單元與生物處理單元組成,因此影響MBR穩(wěn)定運(yùn)行的因素不僅包括常規(guī)生物動力學(xué)參數(shù):容積負(fù)荷、污泥濃度、污泥負(fù)荷等,還包括膜分離的參數(shù):膜的固有性質(zhì)(膜材料、膜孔徑、荷電性等)、濾液的性質(zhì)、操作方式、反應(yīng)器的水力學(xué)條件等。其中生物動力學(xué)參數(shù)主要影響MBR的處理效果,膜分離參數(shù)主要影響MBR的處理能力。
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù),以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地,并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比,MBR具有以下主要特點:處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積;易實現(xiàn)自動控制、運(yùn)行管理簡單。80年代以來,該技術(shù)愈來愈受到重視,成為研究的熱點之一。目前膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個國家,規(guī)模從6m3/d至 13000m3/d不等。
我國對MBR的研究還不到十年,但進(jìn)展十分迅速。1991年10月,岑運(yùn)華介紹了MBR在日本的研究狀況,1993年前后,許多高校與研究所加入了MBR的開發(fā)研究工作,詳情見表1。為了全面了解膜生物反應(yīng)器在我國的研究狀況,本文作者對國內(nèi)科研人員1991—2000有關(guān)MBR發(fā)文情況作了統(tǒng)計(發(fā)文只統(tǒng)計綜述與實驗類文章),十年共發(fā)表論文104篇,并有10位博士與10多位碩上以MBR作為研究課題獲得學(xué)位。從圖1可以看出:最近四年有關(guān)MBR的論文數(shù)呈持續(xù)上升的態(tài)勢。
國內(nèi)對MBR的研究大致可分為幾個方面:(1)探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式,生物反應(yīng)處理工藝從活性污泥法擴(kuò)展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)臺式工藝、兩相厭氧工藝;(2)影響處理效果與膜污染的因素、機(jī)理及數(shù)學(xué)模型的研究,探求合適的操作條件與工藝參數(shù),盡可能減輕膜污染,提高膜組件的處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性;(3)擴(kuò)大MBR的應(yīng)用范圍,MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機(jī)廢水(食品廢水、啤酒廢水)與難降解工業(yè)廢水(石化污水、印染廢水等),但以生活污水的處理為主。據(jù)此,本文的目的在于對我國膜生物反應(yīng)器在廢水處理中的發(fā)展情況進(jìn)行回顧、分析與討論。

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