国外对MBR的研究与应用
膜生物反应器技术起源与60年代的美国。膜生物反应器的研究与应用可分为三个阶段:
第一阶段(1966-1980):1966年,美国的Dorr-oliver公司首先将MBR用于废水处理的研究;1968年,Smith等将好氧活性污泥法与超膜相结合的MBR用于处理城市废水[10];1969年Budd等的分离式MBR技术获得了美国专利(John W,1989)。70年代初期,好氧分离式MBR处理城市污水的实验规模进一步扩大;同时,厌氧MBR研究液相继开始进行(张盼月,1997),实验室规模的研究与中试规模的研究均取得了较满意的结果。这一时期MBR的应用由于受当时膜生产技术的限制。直到20世纪七十年代后期,大规模好氧膜生物反应器才开始在北美应用。
第二阶段(1980-1995):70年代末期,日本由于国土面积小,地面水体因径流距离较短而导致其自净能力差、生态系统脆弱、易受污染。MBR由于其占地面积小和出水水质优良的又是,其应用由了很快的进展。自1983年到1987年,日本有13家公司使用好氧MBR处理大楼废水,经处理后的水做中水回用,处理规模达50-250m3/d。日本1985年开始的“水综合再生利用系统90年代计划”把MBR的研究在污水在污水处理对象与规模方面都大大推进了一步(Spellman F.R,1997;Smith C.V.Jr,1969;Budd,1969)。在该项计划中,日本对厌氧MBR作了较系统的研究,研制了酒精发酵废水、造纸厂废水、蛋白工厂废水、城市污水、屎尿废水、淀粉厂废水等7类污水的MBR处理系统。目前在日本运行(包括在建)的膜生物反应器占全球的66%。
第三阶段(1995-至今):进入九十年代中后期,越来越多的欧洲国家将MBR用于生活污水和工业废水的处理。目前主要有四家大公司经营MBR,它们分别是加拿大Zenon公司,日本Mitsubishi Rayon公司,法国Suez-LDE/IDI公司和日本Kubota公司。Zenon、Mitsubishi Rayon和Kubota公司生产一体式聚合物中空纤维膜组件,而Suez-LDE/IDI生产分体式管式陶瓷膜组件。加拿大的Zenon公司首先退出了超滤管式膜生物反应期,并将其应用与城市污水处理。为了节约能耗,它又开发了淹没式中空纤维丝的膜组件,此膜组件可以直接放入曝气池,也可以单独设立分离池;采用正压压滤和负压抽滤相结合的方式,并采用在线过滤脉冲反冲洗,易减少膜污染。目前这种膜生物反应气已应用与美国,德国,法国和埃及等十多个地方,规模从380m3/d至7600m3/d(Hadi Husain,1991)。日本的Kubota公司所生产的板式膜具有流通量大,耐污染和工艺简单特点。此板式膜直接放入混合液中,利用混合液的水头压力作为穿透压,将处理水排出系统,系统出水稳定。
下表是一些发达发达国家近年来MBR的应用情况
表:一些发达发达国家近年来MBR的应用情况
国家 | 污水处理厂 | 膜供应商 | 处理水量(m3/d) | 处理对象 |
荷兰 | Beverwijk | 240 | 生活污水 | |
荷兰 | Varsseveld | 18000 | 生活污水 | |
英国 | Porlock | Kubota | 1900 | 生活污水 |
英国 | Swanage | Kubota | 13000 | 生活污水 |
英国 | Daldowie | Kubota | 10800 | 生活污水 |
英国 | Wraxall | Kubota | 290 | 生活污水 |
德国 | Buechel | Kubota | 960 | 生活污水 |
德国 | Markranstadt | Kubota | 6000 | 生活污水 |
德国 | Erftverband | 1500 | 生活污水 | |
德国 | Monheim | 5000 | 生活污水 | |
德国 | Kaarst | 40000 | 生活污水 | |
爱尔兰 | Avonmore | Kubota | 7100 | 工业废水 |
爱尔兰 | Minchmalt | Kubota | 1720 | 工业废水 |
比利时 | Heist | 30000 | 生活污水 | |
比利时 | Schilde | 14000 | 生活污水 | |
奥地利 | Halbenrain | 100 | 垃圾渗滤液 | |
奥地利 | Zenon | 270 | 生活污水 | |
瑞士 | Zenon | 5000 | 生活污水 | |
以色列 | Jerusalem | 4000 | 生活污水 | |
美国 | 24座 | Zenon | <7500 | 城市污水 |
加拿大 | 9座 | Zenon | 城市污水 | |
日本 | 300余座 | 小区污水回用 | ||
日本 | 150余座 | 工业废水 |
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