膜生物反应器在废水处理中的应用
在我们的日常生活和生产中,会产生大量的废水。水资源是不可再生资源,是人们生活和生产的必要资源之一。因此,必须高度重视水资源的处理,确保水资源的循环利用。MBR技术是污水处理的有效措施,处理效果好,推广应用该技术意义重大。
一、MBR在废水处理中的应用
1、MBR脱氮除磷
MBR应用于废水处理时,可凭借其膜截留作用,在短反应条件下促进硝化细菌在MBR中快速繁殖和存活,从而达到脱氮除磷的目的,其去除效果也较为理想。
近年来,随着异养硝化菌和好氧反硝化菌的出现,研究人员不断加大研究力度,逐渐证明MBR可以实现污水处理系统中有机物的同时氧化、硝化和反硝化,也取得了非常好的去除效果。
根据大量的实践研究,当溶解氧浓度达到0.8mg/L时,TN的去除率较高,达到86%左右。随着溶解氧浓度的增加,去除率会降低。因此,当溶解氧浓度保持在0.8-1.2mg/L时,高效的F/M和COD/N能促进同步硝化反硝化。
生物脱氮过程分为硝化和反硝化。当NO2-直接用于硝化时,NO2-直接用于生物脱氮。该工艺应用的化学原理是短程硝化-反硝化。脱硝的应用原理是将整个硝化反应过程控制在亚硝酸盐阶段,防止亚硝酸盐转化为硝酸盐。
MBR工艺通常与A/O生物脱氮工艺相结合,可以达到更好的脱氮效果。关键部分是严格控制亚硝酸盐阶段的硝化过程。在相关研究中,采用A/O-MBR脱氮工艺处理废水,仅需将好氧阶段的溶解氧控制在0.5mg/L,NH4-N的去除率和NO2-N的累积率高达90%以上。
目前厌氧氨氧化工艺有SHARON-ANAMOX和CANON,许多研究者将CANON工艺应用于MBR。在废水处理过程中,通过缩短水力停留时间,可以在常温下快速富集氨氧化细菌,同时去除化学需氧量和总氮含量,去除效率高。
相关研究人员发现污水处理中的MBR与传统的除磷工艺相比并没有有效提高去除效率。当厌氧环境增加时,去除效率可提高50%左右。
间歇式膜生物反应器的处理过程主要是通过对曝气时间的有效控制,实现缺氧和好氧在时间序列上的转换。该去除过程不需要混合溶液回流装置,可有效降低操作难度和成本投入。此外,除磷效率较高,工业废水的去除效率可高达95%。
2.去除难降解的有机物。
在废水处理过程中,MBR能够高效去除高浓度污泥,具有很好的处理效果。同时,对于一些难降解的有机物,在去除的过程中可以取得非常好的效果,为微生物去除难降解有机物的相关研究奠定了理论基础。近年来,MBR深受人们的支持,在我国各行业废水处理中得到了广泛的应用,如自来水厂、印染厂、化工厂等。
相关研究人员利用好氧膜生物反应器进行化妆品废水处理实验,发现当反应器最佳容积保持在1.50kg COD时,可有效去除80%以上的COD和表面活性剂。
在炼油废水的处理中,发现当化学需氧量保持在85-150mg/L时,化学需氧量的去除率可高达20%以上。在印染废水处理中,当水力停留时间大于20小时时,去除率可高达95%。
第二,MBR生物强化的研究
1 .向MBR中加入填料和活性炭
虽然中国拥有丰富的水资源,但中国的人均水资源占有量相对较低。造成这种现象的主要原因是中国人口众多。水资源是人类生活的保障,是人们生活和生产中必不可少的基础资源,水资源的治理已成为当代发展趋势。在废水处理中,MBR能有效改善水质。同时,通过添加活性炭或填料,可以高效吸附和固化废水中的细菌,然后通过控制进出水方式对废水进行深度处理。
2.向MBR中加入促进剂和表面活性剂。
通过添加促进剂和表面活性剂,可以更高效地分解废水细菌,从而也提高了处理效率,去除率更高。
3.加入铝盐和铁盐等。
铝盐和铁盐是无机化学混凝剂,具有无污染、高效、环保的特点。它们可以加速细菌的混凝,提高膜生物反应器的稳定性,进而排出固化物,提高去除率。
4.应用电凝技术
将电絮凝技术与MBR技术相结合,在废水处理过程中,可以加速无机物的沉淀和混凝,废水中的细菌可以有效地吸附在表面,然后混合在一起混凝沉淀在反应器底部,去除效率可以达到98%以上。
这些方法虽然可以提高膜生物反应器的废水处理效率,但都存在占地面积大、成本高、操作困难等缺点。因此,需要不断的研究来加速污水处理技术的改革和优化。
近年来,相关研究者提出了一种集电动力学、生物作用和膜过滤于一体的浸没式电-膜生物反应器,引起了众多学者的极大关注。通过不断的改造升级,场地的占地面积会大大减少,资金、资源、能源的成本也会大大降低,方便工作人员使用和操作,具有非常高效的清除污染能力。
三。结论
综上所述,膜生物反应器技术在废水处理中具有诸多优势,并取得了良好的效果。但在今后的开发应用中,需要适应日益严格的污水排放标准和回用标准,不断提高膜生物反应器技术的处理效果,加大研究力度。(来源:广东紫方环保科技有限公司)
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