使用MABR卧式反应器优点的优点是什么

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-10-20 05:18 标签： 釜式反应器优缺点
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MABR内流场对生物膜性能的影响及其反应器优化的研究.pdf80页
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学位论文的主要创新点
／伽I／I琴／HI／／I唧／／／lll／I／／／／／ll／12／／I／／19l／ll／／≥／／ 一、基于CFD技术合理优化MABR反应器内水力学条件。 二、利用分子生物学检测手段，研究反应器内流场对微生物种群特征 的影响。
万方数据 摘要 本文基于计算流体力学 CFD 的方法对膜曝气生物膜反应器 MABR 内 流场流态进行数值模拟研究，分析反应器构造形式对反应器内流场及传质过程的 影响；其次考察工艺参数对反应器同步除碳脱氮性能的影响，优化操作条件进一 步提升反应器的脱氮性能；最后研究了反应器内流场特性对MABR生物膜的影 响，为MABR的实际应用提供理论支持。 首先考察反应器进水方式、填充方式、填充密度、长径比和循环流速对MABR 反应器壳程流场特性及传质性能的影响。研究结果表明：当反应器采用侧方进水、 长径比为3．36、填充密度为30％、均匀填充时，反应器内截面流速的稳定区域较 长，整体流速分布均匀稳定，并能促进生物膜的均衡发展。采用三维电磁测速仪 对实体模型进行流场测量，得到反应器内流场速度与模拟值接近，误差小于10％； 当循环流量为7．62L?min’1时，反应器截面平均流速可以维持在0．026 111一S-，并 且进口最大流速低于O．20mtS-I，不会导致生物膜的脱落，该稳定的流场分布符 合MABR内部的速度场分布需求。 随后，根据反应器模拟优化的结果，搭建实体模型对模拟生活污水进行了除 碳脱氮研究。研究分析了pH、碳氮LL C／N 、氮负荷等运行参数对系统运行性能 的影响。结果表明：C／N比为5左右比较适宜，此时反应器氨氮、总氮、CoD 最高去除率分别可以达到87％、75％和91％；反应器在中性或微碱性 pH 7．2．7．5 条件下运行时，总氮的最高去除率达
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膜曝气生物反应器（MABR）处理生活污水的研究
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谈膜生物反应器在环境中的应用
来源 wokjob
膜生物反应器（Membrane Bioreactor，简称MBR),是将生物降角作用与膜的高效分享技术结合而成的一种新型高效水处理工艺。1.膜生物反器最早出现在酶制剂工业中，在水处理中应用膜生物反应在器技术稍晚于酶制剂工业，但膜与生物处理工艺结合的膜生物反应器的研究迄今也已逾30多年。在水处理中应用膜生物反应器可以追溯到1969年美国的Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的研究。该工艺最引人瞩目的是膜分享技术取代常规的活性污泥二沉池，用膜分享技术作为处理单元中富集生物的手段，而不是采用常规的污泥回流来增加曝气池中的污泥的浓度。2.从1985年开始的日本的“水综合再生利用90年代计划”把膜生物反应在器的研究在水处理对象及处理规模上都向前大大推进一步，在该研究计划中研制了处理7类污水的膜生物反应器系统。目前，国内很多高校和研究机构都关注膜生物反应器的研究工作，国内也出现了一些成套化的产品。3.通常提到的膜生物反应器实际是三类反应器的总称，它们分别是膜曝气生物反应器（MABR)、萃取膜生物反应器（EMBR)和膜分离反应器（BSMBR,简称MBR).与传统的生物法相比较，传统的生物法泥水分离主要靠重力作用完成的，其分离效果依靠于活性污泥的沉降特性，因此要改善污泥的沉降性能必须控制好曝气池的操作条件等因素，同时要配有泥水分离的二沉池和污泥回流装置，这对小型污水处理厂无疑增加了占地和建设投资。并开系统在运行过程中产生大量的剩余污泥，其处理费用占污水处理厂费的25%-40%.4.MBR具有以下主要特点：固液分离率高、出水水质好、处理离率高、占地空间小、运行管理简单、应用范围广。5.但是，投资和运费用（主要是膜污染引起的膜给件更换费用)限制了MBR法进一步推广。6.具体讲，其一，膜生物反应器系统，可以实很短的HRT而同时又委长的SRT，这样就使废水中那些大分子颗粒状难降解的成分在有限体积的生物反应器中有足够的停留时间，而达到最终有较高去除效果的目的，这是膜生物反应器最突出优点之一。其二，由于生物反应器后面有了膜分离作为固液分离技术，因而使生物器后面有比普通生物反应器中高得多的活性污泥量。其三，膜生物反应器系统，可以截留污泥或悬浮物，从而使这些化合物在生物反应器中的停留时间变长，有利于对这些化合物的降解，提高了最终的处理效果。膜生物反应器基本结构（1）曝气生物反应器（MABR)它采用透气性致密膜（如硅像胶膜）或微孔膜（如疏水性聚合膜）以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点（Bubble Point)的情况下，可实现向生物反应器的无泡点（Bubble Point)情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。邮于传递的气体含在膜系统中，因此提高了接触时间，极大地提高了传氧效率。同时邮于气液两相被膜分离，有利于曝气工艺的更好控制，有效的将曝气和混合功能分开。因为供氧面积一定，所以该工艺不受传统曝气系统中的气泡大小及停留时间等因素的影响。（2）萃取膜生物反应器（EMBR)结合膜萃取和生物降解，利用膜将有毒工业废水中有毒的、溶解性差的优先污染物从废水中萃取出来，然后用专性菌对其进行单独的生化降解，从而使传性菌不受废水中离子强度和PH值的影响，生物反应器的功能得到优化。反应器运行方式1用蠕动泵分别将料液罐头（2L)和活性污泥罐（6L)与膜给件的管程和壳程相连接，调节适当流速形式成各自循环回路。以空气泵为活性污泥曝气，保持体系好氧状态。为检测曝气过程造成的苯酚损失，封闭活性污泥罐，剩余曝气气体导入5%的NAOH吸收液，供检测。每天系统工作23H,活性污泥静沉30min,用活性污泥上清液以4.5L.h-1的流速水力反冲洗30min.膜分离反应器（MBR)膜分离反应器中的膜给件相当于传统生物处理系统中的二沉池，利用膜组件进行固液分离，截流的污泥回流至生物反应器中，透过水外排。膜材料选择具有良好性能的膜材料是该技术得以应用的前提，常用的膜材料早期是纤维膜，其后用的有聚砜（PSF)、磺化聚砜（s-PSF)，聚醚砜（pes)、聚丙烯腈（PAN)、聚偏氟乙烯（PVDF)、聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP）及无机膜（陶瓷）等。1）纤维素膜：将纤维素进行化学改性，生成纤维素醚或者酯。例如醋酸纤维素、硝酸纤维素。这类膜的优点是价便宜。醋酸纤维素膜的分离和透过性能良好，缺点为PH便用范围狭窄，容易被微生物分解以及在高压操作下，长时间表使用容易被压密，引起通量的下降。2）聚砜类：是一类具有高机械强度的程塑料，它耐耐碱。缺点是耐有机溶剂的性能差。聚砜类材料可以通过化学反应，制成带有负电荷或正电荷的膜材料或膜。荷电膜抗污染性能特别好。3）聚烯烃类：低密度聚乙烯和聚丙烯薄膜通过拉伸可以制造微孔滤膜。微孔一般呈狭缝状，也可以用双向拉伸制成接近圆形的椭圆孔。高密度聚乙烯通过加热烧结可以制成微孔滤板或滤芯。4）无机膜：广泛使用的有陶瓷膜、玻璃膜等。这类膜的热稳定性高，适用于高温压体系列化学稳定性高，能耐酸和耐弱碱基抗微生物能力强;无机膜组件机械强度大;但这类膜没有弹性，比较脆;不易成型加工;可用于制造膜的材料少;成本较贵;强碱条件下易受到侵蚀。膜污染1.膜污染问题影响了MBR运行中预处理、清洗装置、操作条件、运行成本和处理效果，阻碍了其在实际中的广泛应用。2.膜污染一般用膜过滤过程中污染阻力来表征，目前一般采用达西方程（Darcy's Law)来描述这一过程。膜污染的影响因素影响膜污染的主要因素有：膜的性质、料液性质和膜分离的操作条件等。膜的性质包括膜材质、膜孔径大小、孔隙率、亲/疏水性、电荷性质的粗糙度等。有人对厌氧MBR的研究中得出通理的变化与所用的膜的类型无关，但对于不同的膜材质，由粘附和孔堵塞引志的污染程度有很大的差别，认为膜表面张力的不同造成被污染倾向的差异，膜表面张力的色散相壏大，则膜越容易发生粘附使膜孔窄化，在对聚砜膜、纤维素膜和聚偏氟乙烯膜的比较中得出聚偏氟乙烯膜的污染趋势最小。料液性质MBR活性污泥混合液各组分是造成膜污梁的物质来源，混合液中悬浮物及其性质、胶体颗粒及溶解性物质等影响了膜的污染。膜分享的操作条件膜分离的操作条件主要包括：操作压力、膜面流速及曝气量等。
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