生物膜反应器污水

科技创业家2011 N0.05TECHNOLOGICAL PIONEERS資源与环境生物膜反应器污水徐笑字'孙伟3焦丽娟高俊宏*(1.天津市排水公司天津300012; 2. 天津市排水工程公司结构分公司天津300220， 3. 天津市排水九所天津300202)摘要;生物膜反应器是近年新开发的污水处理与回用技术。该技术由于具有诸 多传兢污水处理工艺所无汝比叔的优点，在世界范阔受到普遍关注。本文将对近年来生物膜反应器污水处理与四用技术的研究与应用进行介绍。关键词:生物膜反应器污水处理 四用技术水BOD5仅为1 ~ 5mg/L, BOD去除率可达当报 道，去除范围在11.9%到75%不等。单独随着全球经济快速发展和人口的膨99%以上。膜出水可以作为楼房中水道用的同化 作用似乎不能解释生物膜反应器中胀,水资源短缺已成为全球人类共同面临水、草地喷水和汽车冲洗水等使用,达到了磷的全部去除 。其机理有待于进一步研究。的严峻挑战。为解决困扰人类发展的水资污水再生利用的目的。 邢传宏采用分置式通过 与化学除磷法相结合，可以保证系统源短缺问题,开发新的可利用水源是世界好氧膜一生物 反应器对城市污水的处理进出水 达到相应的标准值以下。各国普遍关注的课题。这不仅可以消除亏行 了试验研究。在该系统中，采用管状陶瓷3.3 难降解有机物处理效果水对水环境的污染，而且可以减少新鲜水膜，切割分子量为300000。系统表现出稳采用生物膜反应器处理含难降解有机的使用，缦解需水和供水之间的矛盾,给工定的有机物去除事，即使进水COD在100~物废水 ，可以强化系统对难降解有机物的农业生产的发展提供新的水源，取得显著800mg/L,NH4-N在10~ 40mg/L大幅度变处理效果 ,提高系统对冲击负荷的承受能的环境、经济和社会效益。开展生物膜反应化的情况下,COD和NH4 -N去除率分别可力。 桂萍12.以喹啉和EDT A两种难降解有机器污水处理与回用技术的研究对于推进污达96%和95%以上，出水COD均小于20mg/物 为对象,在实验室小试的基础上采用生水资源化的进程具有十分重要的意义。L.在生物膜反应器中污染物去除事很高的物膜反应器进行了试验研究,并在同等条原因在于:(1)膜的分离作用维持了高浓度件 下与普通活性污泥法进行了对比。结果2生物膜反应器的技术原理与特点的生物量，促进了生物降解作用+(2)膜分离表明，生物膜反应器较普通活性污泥法，对在生物膜反应器中，由于用膜组件代本身对悬浮物COD和大分子溶解性有机物难降解有机物的去 除效率和去除负荷更替传统活性污泥工艺中的二沉池，可以进也有进一一步的截留效果。对于COD的去除，高， 抗进水有毒物冲击负荷能力更强,运行行高效的固液分离，克服了传统话性污泥由膜截留作用的贡献率在10~ 20%左右。更 为稳定。工艺中出水水质不够稳定.污泥容易膨胀生物膜反应器良好及稳定的出水水质等不足，从而具有下列优点"!:还有赖于膜表面形成的凝胶层的分离截留4 我国生物膜反应器的发展概述(1)能高效地进行固液分离,出水水质作用。很多研究者发现膜一生物反应器在运我国对生物膜反应器的研究始于上世良好且稳定，可以直接回用:行一小段时间后，一些大分子的微生物产纪90年 代初.最早开始研究的有清华大学、(2)由 于膜的高效截留作用,可使微生物便会附着于膜的表面形成一层动态过滤中国科学院生态环境研究中心.天津大学.物完全截留在生物反应器内，实现反应器膜，也称为凝胶层。这层凝胶层也能起到过同济大学等 。近年，由于该项技术所具有的水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全滤膜的作用，且由于其截留作用大干膜本巨大吸引力和潜 在的应用前景,受到了更分离.使运行控制更加灵活稳定;身，从而有助于提高出水水质.有关操作条多研究者的青睐。许多 大学、研究所、环保(3)生物反应器内能维持高浓度的微生件对膜-生物反应器处理效果的影响也有公 司也加人到了此项技术的研究开发中。物量,处理装置容积负荷高，占地面积省:许多报道.研究表明，变化HRT(从2h变化(4)有 利于增殖缓慢的微生物如硝化细到24h)和SRT(从5d到1300d(基本上不排5 结语菌的截留和生长，,系统硝化效率得以提高。泥),对污染物的去除没有明显影响。生物膜反应器有诸多传统工艺不及的也可增长一些难降解有机物在系统中的水3.2 氨磷去除效果优点，在污水处理和回用中具有广阔的应力停留时间,有效地将分解难降解有机物在生物膜反应器中，由于膜分离对硝用前 景。可以应用的领域包括:高层建筑的的微生物滞留在反应器内,有利于难降解化细菌的高效截留作用， 生物反应器内可中水回用 、居住小区生活污水资源化.城市有机物降解效率的提高;以维持高浓度的硝化细菌。因此通常膜一生污水 资源化以及有机工业废水的资源化(5)生物膜反应器一般都在高容积负物反应器可以获得非常高的硝化效果,氨等。目前我国在膜生物反 应器污水处理与荷.低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，氮去除率可以达到95%以上。通过调整适当回 用方面的应用实例还不太多，规模也不降低了污泥处理费用:的操作方式，生物膜反应器中也能获得很够大。 今后应通过产，学、研的紧密合作,进(6)易于实现自动控制,操作管理方便。好的TN去除率。如Suwa利用间歇曝气,在一 步加强研究开发以推动其产业化进程。分置式生物膜反应器中获得了0.0074 g- -N3生物膜反应器对污染物的处理效果/g-VSS d- l的反硝化效果。Chiemchaisri参考文献3.1有机污染物处理效果采用同样的运行方式，脱氮率达92.6%。有[] 黄霞等.膜一生物反应器废水处理工艺许多研究者都证实生物膜反应器能够研究认为,在膜-生物反应器内控制DO的的研究进展,环境科学研究, 11(1);40~有效地去除有机污染物并获得良好的出水条件下，可以发生同步硝化/反硝化反应。44(1998).水质。在进水BOD5为330 ~ 710mg/L时,出关于生物膜反应器对磷的去除也有相[2] Xia Huang,Ping Gui,Xianghua Wen,Yi Qian.Treatment of refractory or-表1好氧膜- 生物反应器处理城市和工业废水的效果和运行条件ganic compound using a membrane项目城市(生活)废水工业废水bioreactor,21 Century- Intermational进水COD(mg/L)44.2~ 8001333~ 68000Symposium on Membrane TechnologyCOD去除率(%)90~9890~99.8and Environment Protection,p:129 ~污泥浓度(g/L)10~20.最高s020~ 40,大部分>40135,Sep. 18~21，Beiing，China.容积负荷(kg - COD/(m'd))1.2~5.780.25~16[3] 桂萍，黄霞、等.膜-生物反应器运行条污泥负荷(kg- COD/(kg VSSd)0.03~0.550.012-2.72件对膜过滤特性的影响研究,环境科污泥产率(kg MLSS/kg- COD)0-0.340.0S-0.35学,20(3):38 ~ 41(1999). .水力停留时间(h)2~2414~ 389污泥龄(d)5~μ。6.2-60040 科技创业家TECHNOL OGICAL PIONEERS