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膜生物反应器的发展及展望

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学社我家 发表于 2019-9-10 07:48 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
随着水资源短缺及水污染状况的日益严重,膜生物反应器作为一种有前途的水污染控制与水回用的高新技术而受到越来越多的重视。由于其具有适应性强、降解效率高、HRT与SRT可分别控制、装置紧凑等优点,相信随着膜材料和膜制造技术的发展、膜分离工艺研究的完善和膜清洗方法的改进,膜生物反应器必定会有很大的发展。: b% z8 [5 }; }! g+ y; y0 d5 _2tech.cn
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1.高效、高性能而廉价的膜材料将出现
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膜的性能和价格是制约膜生物反应器发展的一个重要因素。只有研制出抗污染性强、通量大、价格低的膜系统,废水膜分离活性污泥法才会有很广泛的应用。6 G5 {- X! f( s2tech.cn
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2.工艺运行方式多样化
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; `  j) n% T/ a3 c) h- e膜生物反应器是将生物处理单元与膜分离单元结合起来进行废水处理的系统,生物处理工艺的多样化和膜分离上艺的多样化将会产生各种新型的膜生物反应器。
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, m: g  {2 K2 ]+ A1 y最初人们只是用膜分离器取代传统的二沉池与曝气池结合运行,后来又将它与厌氧工艺结合;在运行方式上,最初都采用连续运行,后来Yamamoto采用间隙运行方式处理制革废水取得成功。
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为了提高膜的水通量,人们深人研究系统的最佳控制参数和影响因素,同时在膜组件的料液中加人起湍流作用的方法,使得膜水通量显著提高。  r$ l/ o$ E9 w' ~% u$ e. a2tech.cn
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目前,膜生物反应器除了传统的分离活性污泥l艺外,还新开发出无泡曝气工艺和萃取工艺。2 k7 y  o/ e  |5 V. O2tech.cn
综上所述,随着人们对水处理膜分离技术认识的逐步加深,尤其对污水膜生物技术的认识和研究进展,国内必将在未来几年内得到广泛的推广应用。, ^- k* j( J2 K/ i5 ^2tech.cn

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精彩评论3

 楼主| 学社我家 发表于 2019-9-10 07:49 | 显示全部楼层
膜生物反应器的发展+ `# O9 R9 _8 ^' i2tech.cn

% B) R0 w$ ]7 l. z3 p  g约上世纪60年代,美国就开始对膜生物反应器(mbr)技术进行研究,但其商业应用是在最近20~30年开始的,MBR的研究与应用可分为三个阶段:
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第一阶段:MBR的出现与试验研究
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' S6 e" {7 Y, G9 |  E此阶段主要包括1966~1980年。1966年,Dorr-Oliver公司(美国)首先研究了MBR处理废水。1968年,Smith等超滤技术应用于活性污泥城市污水处理工艺。1969年,Budd等获得了分离式MBR技术的美国专利。在20世纪70年代初期,MBR的中试研究已取得了比较满意的结果,但受膜材料生产技术的限制,直到20世纪70年代后期,MBR技术才开始大规模的发展与应用。! t4 n9 e$ _4 I2tech.cn
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第二阶段:尝试应用时期
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此阶段主要包括1980~1995年左右。由于分离膜生产技术的发展,以及实验室的成功研究,MBR技术被积极地应用于实际废水的处理;但由于高成本和膜污染等因素限制了MBR的迅速推广。此阶段MBR在日本得到了较好的发展与应用,主要集中于中水回用,如1983~1987年间就有13家公司将好氧MBR技术应用于大楼废水处理与回用中。1985年,日本的“水综合再生利用系统90年代计划”又使MBR技术的研究得到了大大的推进。& x% g0 }" D/ w4 E2tech.cn
第三阶段:迅速发展与实用化时期
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约自1995年以来,MBR技术在世界范围内得到迅速发展,特别是在欧洲和我国,其处理范围也从生活污水扩展到工业废水。目前,我国MBR已应用于处理生活污水、高浓度有机废水和难降解工业废水等,如制药废水、化工废水、食品废水、屠宰废水、粪便污水等+ }3 d/ ^2 E) L2tech.cn

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 楼主| 学社我家 发表于 2019-9-10 07:50 | 显示全部楼层
膜生物反应器在国外的发展( m$ v5 K/ ^6 F$ ^" T2tech.cn
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19世纪60年代,Smith等报道了将ASP和超滤(Utrafiltration,UF)结合处理城市生活污水的方法,这种工艺首次采用膜分离技术取代了常规的二沉池,使膜成为处理工艺的生物富集单元。其采用一个外部循环的板框膜组件来实现膜过滤,试验中获得了极佳的处理效果:BOD<10mg/L,COD=20~30mg/L,系统处理能力为10~100m3/d。与此同时,Dorr-Oliver公司也开始了膜分离技术在废水处理领域的尝试,开发出MST(Membrane Sewage Treatment)工艺,该系统主要通过对浸没在悬浮生长生物反应器中超滤膜组件的抽吸作用而连续出水。1969年,Budd等的分离式MBR技术也在美国获得专利。( f  e- w* b/ U6 o- x/ W# H* W: Q/ E2tech.cn

6 @% N# ~8 K8 U20世纪70年代,Dorr-Oliver公司和Sanki Engineering合作使MST首次进入日本市场,迈出了MBR产品化的重要一步。而20世纪80年代日本开始的“水综合再生利用系统90年代计划”(Aqua Renaissance Programme 90)极大促进了MBR技术的研究和应用。在这项计划中,日本对好氧和厌氧MBR技术进行了广泛而深入的研究,处理对象包括对酒精发酵、淀粉、蛋白质、造纸等工业废水,还包括粪尿和市政生活废水。! U+ }# q' u" i. s- i+ @2tech.cn

/ [( p2 x6 q# @( i+ D# |: \20世纪90年代后期,欧美公司也逐渐加大了MBR技术的研发和市场拓展,MBR研究和发展重心也逐渐转向欧美。
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 楼主| 学社我家 发表于 2019-9-10 07:51 | 显示全部楼层
膜生物反应器在国内的发展! m& }  s0 y, {. Q2tech.cn
+ }6 K3 {3 j( E6 B8 \- _2tech.cn
我国在2000年将膜材料和膜产业列为国家重点支持的22项化工产业之一。2001年2月14日国家计委在《科技口报》上发布了《国家计委关于组织实施膜技术及其应用产业化专项公告》。目前全国已有膜科学与技术的研究开发单位上百个,MBR技术的研究上也取得了长足的进步,清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学、中科院生态中心、天津大学、浙江大学等院校和科研机构均获得了显著的成绩。蓝星集团、天津膜天膜、浙大凯华、清华德人等一批我国自主研发的膜组件也逐渐打开了市场。
4 d' S; Q) T( R3 Z# N4 r( m& C7 V/ H+ _2tech.cn
但也应该看到,由于我国的研究起步较晚,膜组件品种少、性能较低、规格不全,一些高性能膜组件还需进口,与之相应的配套设备还亟待开发,加之实际应用中的经验有限,因此工程化应用中还存在很多的问题,这些都有待于科研单位和组件供应商的密切合作,在实践中不断完善我国的MBR应用技术。1 g, ]! p2 ]0 K+ A/ ~; F( G" @2tech.cn
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