污水处理技术工艺

浅谈几种生物膜技术 | 包括工艺特点、原理及优势

发布日期:2019-04-02 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

简介:生物膜工艺是废水生物处理的主要技术之一。在废水处理过程的不断研究和进展下,各种生物膜反应器已被用于废水处理。以下是几种常见生物膜废水处理过程的简要介绍。

1颗粒型生物膜反应器

1.1上流式污泥床(USB)

上游污泥床(usb)是荷兰Lettinga在20世纪70年代末开发的另一个新的粒状生物膜反应器。主要用于厌氧生物处理系统,即uasb。主要由配水系统、污泥床、三相分离器组成。三相分离器分离颗粒污泥、气体和污水,污泥留在反应器中。气体和经处理的排放反应器。

污泥膨胀床

20世纪80年代以后,以污泥膨胀床(EGSB)和内循环反应器(IC)为代表的新型颗粒污泥反应器应运而生。USB的结构与USB相似,但高度与直径之比较大,上升速度较快。颗粒污泥处于膨胀状态。

1.3剥离生物膜反应器(BAS)

这两种类型的废水处理在过去得到了广泛的应用。随着技术的进步和进步,20世纪80年代末,一种新型的颗粒生物膜反应器得到了开发和应用。与以往的颗粒生物膜反应器不同,混合方法是污泥和污水由外界引入的气体混合。它是一种完全混合的方法,被称为气升式生物膜反应器(BAS)。主要由上升区、下降区和污泥沉降区组成。根据气源的不同,可分为好氧汽提床和厌氧汽提床。好氧气体源为空气,厌氧气体源为惰性气体或循环空气。由于它既可用于好氧处理系统,也可用于厌氧处理系统,因此具有广泛的应用前景。

2个液压旋转转移填料生物膜反应器

2.1传统填料的主要缺陷:

填料是生物反应器的关键部件,但填料在目前应用中的作用相对单一。它只是作为生物的载体,提供了反应的场所,为生物反应器提供了较高的微生物生物量。然而,它不能为生物反应创造良好的传质和扩散条件。由于结构不合理,现有生物反应填料提供的流道不规则,生物反应过程中流体流型的控制不符合多相流体系统的传质机理,形成了多相传质系统。也就是说,生物细胞与有机基质之间的传质和扩散效率不高,导致生物基质利用率低、生物反应时间长、能耗高、效率低等问题。

SCMT(自环质量转移)型自旋转移传质材料载体已经开发出一种填料,其可以在形状和结构方面产生并满足反应器中理想的传质条件。

2.2 SCMT的特点和优势:

(1)与传统聚丙烯级环填料相比,scmt自旋传递填料具有相似的技术参数,但在保持水质的同时,能有效缩短反应时间,降低能耗。通过对比较试验数据的分析,其原因是:扫描电镜自旋传质填料能在反应器中创造更理想的传质条件,提高传质率,从而缩短反应时间,降低能耗。

(2)SCMT旋转传质填料在气流作用下的不规则旋转,提高了整个反应器内水流和气流的紊动程度。SCMT旋转传质填料可以将水中的气泡切成更小的气泡,增加传质接触面,不断更新相接触面,减小传质接触面上的气膜和液膜厚度,从而提高传质速度。

(3)SCMT型自旋传质填料生物反应器可用于处理停留时间为1h,气水比为4:1的城市污水。出水水质符合“城市污水处理厂污染物排放标准”(GB18918-2002)规定的二级标准。

3活性污泥 - 生物膜一体化反应器:

活性污泥生物膜集成反应器的设计是在传统A/O工艺的基础上进行的。反应器为同心圆结构,由内向外分为厌氧区、曝气区和沉淀区。

反应堆的主要特点是:

主要研究结果如下:(1)通过反应区和沉淀区在三维空间的巧妙结合,实现了结构的一体化。结构一体化是针对传统污水处理方法的缺点而提出和发展起来的,传统的污水处理方法通常是由多个单元组成的。在传统的污水处理工艺中,将各处理单元分开安装,必然会增加基建投资、污泥回流管道设备投资和占地面积。本实用新型具有工艺简单、结构紧凑、占地少、管理简单、投资少等优点。

(2)反应器厌氧区采用活性污泥法,曝气区设置填料,并将活性污泥法和生物膜法有机地融合在同一反应器中,以稳定和提高处理效果。实现了两种常规生物处理工艺的集成。厌氧区采用活性污泥法,便于控制泥龄,有利于除磷菌的生长和繁殖。

(3)将混合物回流和污泥回流合并成一个系统,节省了一套回流设施,可以降低资金投入和运行成本,参与回流的污泥经历了完整的厌氧和好氧过程,一个A一种“群体效应”有利于生物除磷。

4无泡曝气膜生物反应器

4.1工艺原理:

无泡曝气生物反应器,简称mabr,由中空纤维膜填料部分和流动部分组成。生物膜所需的氧气由纤维束填料提供。中空纤维膜不仅起到供氧作用,而且是生物膜固定的载体。图4是一个非气泡暴露的膜生物反应器处理污水的示意图。即纯氧或空气通过中空纤维膜的微孔,对生物膜进行无泡曝气。中空纤维膜外侧形成的生物膜与污水完全接触,污水中所含的有机物被生物膜吸附氧化。分解,使污水被净化。

4.2无气泡曝气的特性:

与常规曝气相比,中空纤维无气泡曝气膜具有以下优点:

1由于曝气不产生气泡,氧气以分子状态直接扩散到生物膜中,几乎100%被吸收。传质效率可高达100%,因此溶解氧不再是限制微生物生长的决定因素。

(2)由于生物膜生长在中空纤维膜的外表面,在供氧过程中,生物膜不会被气体摩擦,也不会轻易脱落。

在转移到生物膜的过程中,氧气不会通过液体边界层。因此,传质电阻比传统的曝气方法小得多,能耗大大降低。根据pierrechte等实验,每处理一次水的能量消耗比传统的生物膜方法少约30英寸。

(4)曝气过程中没有气泡,避免了传统曝气过程中污水中甲苯、苯酚等挥发性物质对环境的污染,同时由于表面活性剂的存在,不会产生泡沫。

在曝气过程中,气液两相分离、溶液混合和供氧不相互干扰,可以独立设计,反应器形式更加灵活。

中空纤维膜的比表面积高达50l8m2 / m3,为氧转移和生物膜生长提供了巨大的表面积,有利于反应器的小型化。

MABR反应器气液两相分离,容器内混合状态不影响气体压力。因此,可以通过调节气体压力来控制氧气的供应。对于一般废水,供氧控制保证了生物膜的好氧生长,避免了过量曝气造成废水中溶解氧浓度过高,大大降低了运行成本。对于含氮废水,只有通过供氧控制,才能从靠近纤维膜的内生物膜中获得氧,从而实现同时硝化、反硝化和COD去除。

浅谈几种生物膜技术 | 包括工艺特点、原理及优势

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