膜生物反應(yīng)器MBR工藝應(yīng)用領(lǐng)域
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2010-4-23 16:21:38
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進(jìn)入90年代中后期,膜-生物反應(yīng)器在國外已進(jìn)入了實際應(yīng)用階段。加拿大Zenon公司首先推出了超濾管式膜-生物反應(yīng)器,并將其應(yīng)用于城市污水處理。為了節(jié)約能耗,該公司又開發(fā)了浸入式中空纖維膜組件,其開發(fā)出的膜-生物反應(yīng)器已應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個地方,規(guī)模從380m3/d至7600m3/d。日本三菱人造絲公司也是世界上浸入式中空纖維膜的知名提供商,其在MBR的應(yīng)用方面也積累了多年的經(jīng)驗,在日本以及其他國家建有多項實際MBR工程。日本Kubota公司是另一個在膜-生物反應(yīng)器實際應(yīng)用中具有競爭力的公司,它所生產(chǎn)的板式膜具有流通量大、耐污染和工藝簡單等特點,F(xiàn)在,膜-生物反應(yīng)器已應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
1、城市污水處理及建筑中水回用
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,一套污水回用系統(tǒng)在日本的一幢高層建筑中得到實際應(yīng)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(yùn)行,最大處理能力可達(dá)500m3/d,并且有100多處的高樓采用MBR將污水處理后回用于中水道。1997年,英國Wessex公司在英國Porlock建立了當(dāng)時世界上最大的MBR系統(tǒng),日處理量達(dá)2,000m3,1999年又在Dorset的Swanage建成了13,000m3/d的MBR工廠。
1998年5月,清華大學(xué)進(jìn)行的一體式膜-生物反應(yīng)器中試系統(tǒng)通過了國家鑒定。2000年初,清華大學(xué)在北京市海淀鄉(xiāng)醫(yī)院建起了一套實用的MBR系統(tǒng),用以處理醫(yī)院廢水,該工程于2000年6月建成并投入使用,目前運(yùn)轉(zhuǎn)正常。2000年9月,天津大學(xué)楊造燕教授及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)普辰大廈建成了一個MBR示范工程,該系統(tǒng)日處理污水25噸,處理后的污水全部用于衛(wèi)生間的沖洗及綠地澆灑,占地面積為10平方米,處理每噸污水的能耗為0.7kW•h。
2、.工業(yè)廢水處理
90年代以來,MBR的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便污水處理以外,MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注,如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)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建造了一套用于處理某汽車制造廠的工業(yè)廢水的MBR系統(tǒng),處理規(guī)模為151m3/d,該系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷達(dá)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,一脂肪提取加工廠采用傳統(tǒng)的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水,由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹,污泥難以分離,最后采用Zenon的膜組件代替沉淀池,運(yùn)行效果良好。
3、.微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用,飲用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開發(fā)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(chǎn)飲用水400m3的工廠。出水中氮濃度低于0.1mgNO2/L,殺蟲劑濃度低于0.02μg/L。
4、.糞便污水處理
糞便污水中有機(jī)物含量很高,傳統(tǒng)的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度,固液分離不穩(wěn)定,影響了三級處理效果。MBR的出現(xiàn)很好地解決了這一問題,并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發(fā)出被稱之為NS系統(tǒng)的屎尿處理技術(shù),最核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。NS系統(tǒng)于1985年在日本琦玉縣越谷市建成,生產(chǎn)規(guī)模為10kL/d,1989年又先后在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設(shè)施。NS系統(tǒng)中的平板膜每組約0.4m2共幾十組并列安裝,做成能自動打開的框架裝置,并能自動沖洗。膜材料為截流分子量20000的聚砜超濾膜。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度保持在15000~18000mg/L范圍內(nèi)。到1994年,日本已有1200多套MBR系統(tǒng)用于處理4000多萬人的糞便污水。
5、土地填埋場/堆肥滲濾液處理
土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的污染物,其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運(yùn)行條件的變化而變化。MBR技術(shù)在1994年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。通過MBR與RO技術(shù)的結(jié)合,不僅能去除SS、有機(jī)物和氮,而且能有效去除鹽類與重金屬。最近美國Envirogen公司開發(fā)出一種MBR用于土地填埋場滲濾液的處理,并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(yùn)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,其處理污染物的濃度為常規(guī)廢水處理裝置的50~100倍。能達(dá)到這一處理效果的原因是,MBR能夠保留高效細(xì)菌并使細(xì)菌濃度達(dá)到50,000g/L。在現(xiàn)場中試中,進(jìn)液COD為幾百至40.000mg/L,污染物的去除率達(dá)90%以上。
國內(nèi)外MBR主要應(yīng)用領(lǐng)域及相應(yīng)百分比率:
污水類型所占百分比率(%)
工業(yè)污水27
建筑污水24
家庭污水27
城市污水12
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