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鶴山膜生物反應(yīng)器在國(guó)內(nèi)污水處理中應(yīng)用現(xiàn)狀

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2019-12-02 107052 次瀏覽


  我國(guó)膜分離技術(shù)的開(kāi)發(fā)是從1958年研究(research)離子交換膜開(kāi)始的。中空纖維膜紡絲機(jī)通過(guò)膜技術(shù)進(jìn)行水處理,應(yīng)用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會(huì)用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過(guò)膜的一側(cè),溶劑及小分子溶質(zhì)透過(guò)膜壁為濾出液,而大分子溶質(zhì)被膜截留,達(dá)到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過(guò)程為動(dòng)態(tài)過(guò)濾過(guò)程,大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續(xù)長(zhǎng)期使用。我國(guó)政府對(duì)膜分離技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作十分重視,自“六五”以來(lái),已連續(xù)四個(gè)五年計(jì)劃都把膜分離技術(shù)作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行支持,并先后資助成立了國(guó)家液體分離膜工程(Engineering)技術(shù)研究中心和膜技術(shù)國(guó)家工程研究中心。我國(guó)在2000年將膜材料和膜產(chǎn)業(yè)列為國(guó)家重點(diǎn)支持的22項(xiàng)化工產(chǎn)業(yè)之一。2001年2月14日國(guó)家計(jì)委在《科技日?qǐng)?bào)》上發(fā)布了《國(guó)家計(jì)委關(guān)于組織實(shí)施膜技術(shù)及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)公告》。目前全國(guó)已有膜科學(xué)與技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)單位上百個(gè)。形成了基本配套的幾千人的研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。我國(guó)膜工業(yè)公司有數(shù)百家。但是分離膜品種少,性能較低,規(guī)格不全,一些高性能的分離膜還需要進(jìn)口。膜分離技術(shù)上的一些重要配套設(shè)備(shèbèi),如專(zhuān)業(yè)泵、計(jì)量器、自控裝置等,還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。
  從國(guó)內(nèi)研究(research)的膜生物反應(yīng)器型式來(lái)看,主要包括:一體式好氧膜生物反應(yīng)器、一體式厭氧膜生物反應(yīng)器、分置式好氧膜生物反應(yīng)器和分置式厭氧膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器在污水處理,水資源再利用領(lǐng)域,MBR又稱(chēng)膜生物反應(yīng)器(Membrane Bio-Reactor ),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。主要處理(chǔ lǐ)對(duì)象有:生活污水、醫(yī)院污水、糞便污水、石化廢水、食品廢水、印染廢水、垃圾滲濾液等。使用的膜材料和膜組件有國(guó)產(chǎn)和國(guó)外的,種類(lèi)包括中空纖維有機(jī)膜、無(wú)機(jī)陶瓷(原料:非金屬礦物)膜。已得到工程(Engineering)應(yīng)用的膜組件以中空纖維為主。從研究的規(guī)模來(lái)看,大部分的工作主要集中在實(shí)驗(yàn)室小試或中試階段。雖然有一些研究成果已從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用,但應(yīng)用規(guī)模比較小,每日處理量幾十噸居多,日處理量上百?lài)嵰?guī)模的較少,而且在具有一定規(guī)模的實(shí)際工程應(yīng)用中,尚未完全解決膜感染的控制(control)問(wèn)題(Emerson),致使在運(yùn)行過(guò)程(guò chéng)中出現(xiàn)了一些有待改進(jìn)的問(wèn)題,同時(shí)在能耗和膜處理能力方面也還存在改進(jìn)的空間。中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,白1993年開(kāi)始膜生物反應(yīng)器的研究工作。目前,國(guó)內(nèi)較活躍的膜生物反應(yīng)器廢水處理研究機(jī)構(gòu)有中科院、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華東理工大學(xué)等單位。研究集中于膜工藝的開(kāi)發(fā)和膜污染的防治等內(nèi)容。
  在實(shí)際工程(Engineering)應(yīng)用上,天津清華德人環(huán)境工程有限公司,利用天津大學(xué)國(guó)家“八五”、“九五”重點(diǎn)(zhòng diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“中空纖維膜生物反應(yīng)器污水處理系列裝置研究”的科技成果,率先在國(guó)內(nèi)實(shí)施了膜生物反應(yīng)器在水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化,取得了很好的效果。2000年12月28日,“中空纖維膜生物反應(yīng)器污水處理系列裝置研究”通過(guò)科技部的鑒定,鑒定結(jié)論為“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,國(guó)際先進(jìn)”。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局將其列為2001年國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)項(xiàng)目在全國(guó)推廣發(fā)布。該系列產(chǎn)品(Product)范圍為5~1000m3/d。其氣水比為15:1~25:1之間,COD去除率達(dá)90%,NH4-N去除率達(dá)99%,而且通量變化不大。生物反應(yīng)器中MLSS大多在5000~10000mg/L。處理噸水電耗為O.4~O.8kWh。清華德人環(huán)境工程有限公司還投資在天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū),建立了膜反應(yīng)器及其他高新環(huán)保技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)研究基地。該產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于天津開(kāi)發(fā)區(qū)泰達(dá)會(huì)館、天津第三醫(yī)院、天津水上村醫(yī)院、天津市政府大樓等污水處理回用工程中,在中水沖車(chē)、中水沖廁、寫(xiě)字樓、賓館飯店、醫(yī)院等生活污水處理回用、工業(yè)印染廢水處理回用、垃圾(Rubbish)滲濾液處理等領(lǐng)域已建立了20多項(xiàng)示范工程。
  目前國(guó)內(nèi)研究(research)比較多的MBR有以下幾種:陶瓷(原料:非金屬礦物)膜與曝氣生物反應(yīng)器的結(jié)合;聚乙烯中空纖維膜與曝氣生物反應(yīng)器的結(jié)合;聚乙烯中空纖維膜與厭氧(Oxygen)生物反應(yīng)器的結(jié)合。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池,在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度,提高生物處理有機(jī)負(fù)荷,從而減少污水處理設(shè)施占地面積,并通過(guò)保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥(MLSS)濃度可提升至8000~10,000mg/L,甚至更高;污泥齡(SRT)可延長(zhǎng)至30天以上。