MBR最早用于酶制剂工业,Blatt等在1965年提出了用膜分离技术进行微生物浓缩,该技术现已形成工业化规模。美国的Smith于1969年创造性地把MBR技术引进到废水处理中来,他利用一个外部循环的板框式组件实现了膜过滤,并在生活污水处理中获得了极佳的处理效果。Budd的MBR于1969年被确定为美国专利,这可作为MBR用于水处理的标志。70~80年代:日本开始大力研究,自1983年~1987年,有13家公司使用MBR处理大楼废水;加拿大ZRNON公司商业化产品—ZenoGem于1982年投入使用;厌氧生物反应器与膜技术组合研究在80年代初受到重视。80年代末以后,研究更是方兴未艾。一体式MBR在1989年推出;运行条件优化,膜污染机理研究深入;处理废水对象的多样化:生活污水,粪便废水、有机工业废水等;推广应用更为广泛,英国、德国、荷兰、美国、日本,法国、南非和澳大利亚等国已得到很多应用。近年,欧盟MBR项目提出以下研发内容:加快以城市污水净化为目标的膜技术发展,降低基建与运行成本;城市污水深度处理的MBR技术,过程优化与膜污染控制;分散处理MBR及节能技术。
厌氧反应器的工作原理污水处理中的MBR法是将膜分离技术中的超、微滤技术和活性污泥法有机结合的污水处理高新技术,主要有膜组件、生物反应器、物料输送三部分组成,其运行原理是利用反应器内大量的微生物有效地降解污水中各种有机物,使水质得到净化,并通过膜分离装置代替传统工艺中的二沉池,提高固液分离的效率,从而得到优质的出水,基本解决了传统的活性污泥法存在的污泥膨胀、污泥浓度低等因素造成的出水水质达不到中水回用要求的问题。系统内微生物种群数量是决定厌氧工艺处理能力的主要因素之一。除了废水组成、操作条件外,反应器类型也影响产甲烷菌种群数量。在厌氧反应器中主要存在两类产甲烷菌:甲烷八叠球菌和甲烷丝状菌属。AnMBR中的微生物种群膜在厌氧反应器中的应用不但可以增加微生物的数量,还可以改变优势种群。InceO等研究AnMBR中微生物种群的变化时发现,从城市污水的消化池中接种污泥,其最具优势的群落为甲烷球菌属,其次分别为甲烷八叠球菌、短杆菌、中杆菌、丝状菌以及长杆菌。而在AnMBR中发现优势种群出现了变化,相应的顺序为:中杆菌、短杆菌、甲烷八叠球菌、长杆菌以及丝状菌。运行14周后,产甲烷菌和非产甲烷菌都相应增加了50%和20%,同时具有活性产甲烷菌急剧增加。自体荧光产甲烷菌与细菌总量的比值在6.7%到8.3%之间变化,具有生物活性的产甲烷菌增加了近20倍。
AnMBR中微生物浓度 由于膜的截留作用,可以维持反应器中高浓度的微生物量,从而提高反应器的容积负荷。在AnMBR运行的前期,由于微生物的积累,污泥增长速率很快,MLVSS的质量浓度可达到数十g/L。同时膜对微生物浓度分布也有影响,ChooKH等发现,在0.5m/s的流速、0.1MPa的压力下,经过20d的运行,反应器内MLVSS的质量浓度从2410mg/L降低到920mg/L,而膜表面附着的微生物的质量浓度增加到20700mg/L,系统中约有16%的微生物转移到了膜表面。随着研究和开发的深入,MBR技术己经显示出良好的发展前景,在污水处理领域正在受到广泛的重视,并孕育着极大的发展潜力,其应用范围和规模将不断扩大和增加。目前MBR在国外己进入广泛应用,在国内的应用也得到了一定的发展。
转自:厌氧反应器www.buyepep.com