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一種不一樣的水體凈化“膜術(shù)”EHBR工藝,稻王供微生物膜載體生物簾

來源:jdcfohnkp.cn   時(shí)間:2018-10-30   

技術(shù)交流 | 一種不一樣的水體凈化“膜術(shù)”EHBR工藝采用生物簾載體

EHBR組件圖片(氣膜+生物膜載體生物簾)

上海稻王環(huán)保科技有限公司專利產(chǎn)品生物簾填料。應(yīng)用在一種新的水處理工藝EHBR中,下文為摘要。

01基本介紹

強(qiáng)化耦合膜生物反應(yīng)器(EHBR)是一種有機(jī)地融合了氣體分離膜技術(shù)和生物膜水處理技術(shù)的新型污水處理技術(shù)。

氣體分離膜是一種選擇性透氧的中空纖維復(fù)合膜,微生物膜附著生長在透氧中空纖維膜表面,污水在透氧膜周圍流動(dòng)時(shí),水體中的污染物在濃差驅(qū)動(dòng)和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi),經(jīng)過生物代謝和增殖被微生物利用,使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機(jī)代謝產(chǎn)物,從而實(shí)現(xiàn)對水體的凈化,是一種人工強(qiáng)化的生態(tài)水處理技術(shù)。該工藝凈化過程特別適應(yīng)于河道、湖泊等流域治理以及污水處理廠生化處理環(huán)節(jié),具有常規(guī)水處理技術(shù)無法比及的技術(shù)優(yōu)勢、工程優(yōu)勢、成本優(yōu)勢和運(yùn)行管理優(yōu)勢。

EHBR膜片

EHBR即強(qiáng)化耦合生物膜反應(yīng)器裝置主要由曝氣膜組件(圖1)和微生物膜(生物簾,見下圖)兩部分組成。
生物膜載體-生物簾
EHBR工藝?yán)弥锌绽w維曝氣膜作為微生物膜附著載體并為生物膜微泡曝氣,污水在附著生物膜的曝氣膜周圍流動(dòng)時(shí),水體中的污染物在濃差驅(qū)動(dòng)和微生物吸附等作用下進(jìn)入生物膜內(nèi),并經(jīng)過生物代謝和增殖被微生物利用,使水體中的污染物同化為微生物菌體固定在生物膜上或分解成無機(jī)代謝產(chǎn)物,從而達(dá)到對水體的凈化過程。圖2為EHBR工藝原理圖,可以看出氧氣和污染物分別在生物膜的兩側(cè)向生物膜內(nèi)傳遞并消耗,這使EHBR的生物膜內(nèi)具有特殊的分層結(jié)構(gòu)。

EHBR工藝原理

02技術(shù)優(yōu)勢

EHBR主要具有以下技術(shù)優(yōu)勢:

(1)微生物附著生長的優(yōu)勢
EHBR技術(shù)中的主要功能層是附著生長在曝氣膜表面的生物膜,主要由微生物及胞外多聚物組成,包含細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等。作為附著生長型污水處理技術(shù),生物膜具有特殊的生物層結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的生物群落以及較長的食物鏈。
由于曝氣膜的比表面積大,以膜為載體可以在較小的空間內(nèi)為微生物的生長提供充足的附著面積,大大提高了單位空間內(nèi)的微生物濃度,提高單位體積處理能力,增強(qiáng)耐沖擊負(fù)荷能力。
由于微生物附著生長,水力停留時(shí)間和生物停留時(shí)間可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制,生物膜上的微生物不會(huì)隨水流流失,污泥停留時(shí)間(SRT)長,這為生長世代時(shí)間較長、增殖速度較慢的微生物,如硝化菌、反硝化菌、聚磷菌以及厭氧氨氧化菌等提供了生長和富集的可能,為EHBR技術(shù)實(shí)現(xiàn)除磷脫氮?jiǎng)?chuàng)造了條件。同時(shí),生物膜的分層結(jié)構(gòu)能夠創(chuàng)造好氧過程和厭氧過程的同時(shí)出現(xiàn),為單一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)同時(shí)硝化反硝化和生物強(qiáng)化除磷過程提供了可能。
EHBR技術(shù)的SRT較長,高等生物能夠生存繁衍,原生動(dòng)物和后生動(dòng)物通常以微生物為食,能夠有效控制生物膜厚度,減少活性污泥的產(chǎn)生,降低污泥產(chǎn)率。同時(shí),生物膜胞外聚合物(EPS)含量較高可以避免絲狀菌的膨脹,污泥沉降性能好,易于固液分離。

(2)EHBR曝氣方式的優(yōu)勢
曝氣供氧時(shí),氧氣透過膜絲直接被生物膜利用,不必經(jīng)過液相邊界層,大大減小了氧氣的傳質(zhì)阻力,有利于供氧速度和氧氣利用率的提高.
氧氣與底物以相反的方向傳遞,通過控制供氧可使生物膜產(chǎn)生明顯的分層,從而達(dá)到同時(shí)硝化反硝化和去除有機(jī)物的效果;
根據(jù)污水處理要求,可通過調(diào)節(jié)曝氣壓力控制氧氣供應(yīng)量,在滿足反應(yīng)器的需氧量同時(shí),避免氣體的揮發(fā)和浪費(fèi)。

(3)氧氣與底物逆向傳遞與生物多樣性的優(yōu)勢
EHBR中氧氣與底物的反向傳遞使生物膜形成了與傳統(tǒng)生物反應(yīng)器不同的氧氣和有機(jī)物濃度分布。由于EHBR特殊的氧氣與底物雙向傳遞機(jī)理和生物分層結(jié)構(gòu),使許多習(xí)性迥異、生活環(huán)境差異極大的微生物能夠在EHBR中共存,同時(shí)發(fā)揮去除有機(jī)物及除磷脫氮作用。歸納起來,這些微生物包括普通異養(yǎng)好氧菌、硝化菌、亞硝化菌、反硝化菌和聚磷菌,特征如表1所示。

表1  生物膜中各種微生物特征
生物膜中各種微生物特征

當(dāng)EHBR處理含有機(jī)物及氨氮廢水時(shí),緊靠透氣膜的生物膜底層溶解氧濃度最大,為好氧層,以亞硝化菌和硝化菌等自養(yǎng)菌為主。較高分子量的有機(jī)物由于擴(kuò)散作用的限制以及外側(cè)生物膜的降解,到達(dá)生物膜深層時(shí)濃度大大降低,因此內(nèi)層適宜發(fā)生硝化作用。中間層DO較低,以好氧異養(yǎng)菌和反硝化菌為主,充足的有機(jī)碳源和硝化產(chǎn)物滿足了反硝化的需要。最外層為兼性好氧菌和厭氧菌。

生物膜結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn):
硝化菌處在生物膜內(nèi)層,該區(qū)域DO濃度較高,有機(jī)物濃度最低,硝化速率達(dá)到最大。硝化菌受到生物膜的保護(hù),不會(huì)隨水流流失,較長的SRT保證充分繁殖和富集。
NO3-和NO2-通過好氧層進(jìn)入反硝化層,此層臨近水流主體,有機(jī)物濃度較高,同時(shí)最外層厭氧菌的代謝也會(huì)產(chǎn)生低分子有機(jī)物,形成較高的C/N比,有利于獲得高反硝化速率,節(jié)省外加碳源的投加。厭氧硝化層處在生物膜最外層,有利于控制生物膜厚度,可顯著減少污泥產(chǎn)量。


03應(yīng)用特點(diǎn)

EHBR生物膜反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用于河道水治理具有以下特點(diǎn):
1)直接將膜組件放置于河道內(nèi),無需土建池體施工,可以根據(jù)水質(zhì)條件靈活調(diào)整;
2)曝氣效率高(氧氣利用率50%以上),單位體積曝氣膜面積大,能耗低;
3)同時(shí)具有厭氧和好氧作用,同時(shí)去除COD和氮;單一反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化,效率高,占地少;
4)微生物高度富集在膜表面,活性微生物不易流失,污泥產(chǎn)量少;
5)膜壽命較長,無污染問題、無需反沖等操作;
6)去除效率高,系統(tǒng)抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷強(qiáng);
7)綜合工程投資較少,動(dòng)力能耗低,操作成本低;
8)操作簡單,自動(dòng)化過程控制;
9)安裝簡單,無需抽水,施工影響較小。

  上海稻王環(huán)保科技有限公司是國內(nèi)首屈一指的生物填料生產(chǎn)廠家,現(xiàn)貨供應(yīng)各式各樣的污水處理填料,比如生物簾、生物繩、生物帶、水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)基、河道治理生物載體等,種類齊全,價(jià)格實(shí)惠,品質(zhì)保證??筛鶕?jù)具體項(xiàng)目信息進(jìn)行定制加工安裝等服務(wù),若您有任何需要,歡迎聯(lián)系我們13524512925。

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