弹性填料生物膜法处理模拟废水的研究
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《悬浮填料生物膜特性及其处理高浓度有机废水效能研究》
篇一
一、引言
随着工业化的快速发展,高浓度有机废水的处理已成为环境保护领域的重要课题。
悬浮填料生物膜法作为一种高效处理高浓度有机废水的技术,因其在废水处理中表现出卓越的处理效果而受到广泛关注。
本文将对悬浮填料生物膜的特性和处理高浓度有机废水的效能进行研究。
二、悬浮填料生物膜特性
1. 定义与组成
悬浮填料生物膜是一种附着在悬浮填料上的微生物膜。
它主要由微生物、细胞外聚合物、填料表面及吸附的有机物等组成。
这些微生物通过新陈代谢活动,将有机物转化为无害物质,从而达到净化水质的目的。
2. 特性分析
(1)高比表面积:悬浮填料具有较大的比表面积,有利于微生物的附着和生长,从而形成较厚的生物膜。
(2)良好的生物相容性:悬浮填料生物膜具有良好的生物相容性,能够适应各种环境变化,保持较高的生物活性。
(3)高效降解能力:悬浮填料生物膜中的微生物具有较高的降解能力,能够快速降解有机物,降低废水中的有机物含量。
三、处理高浓度有机废水效能研究
1. 实验设计与方法
本研究采用悬浮填料生物膜法处理高浓度有机废水,通过实验室模拟实验和实际工程应用两种方式,对处理效果进行评估。
实验过程中,监测进出水的水质指标,包括COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、氨氮等。
2. 实验结果与分析
(1)处理效果:实验结果表明,悬浮填料生物膜法能够有效处理高浓度有机废水。
在实验室模拟实验中,COD去除率达到XX%。
生物膜法在污水处理中的研究进展一、生物膜法的概念和原理生物膜法是一种利用生物膜作为载体的生物处理技术,其主要原理是通过合适的载体(如填料、膜或纤维)将微生物固定在表面,形成生物膜进行降解有机物、去除污染物或转化废水中的有害物质。
生物膜法能够有效提高微生物的附着速率和降解效率,对于复杂或高浓度有机废水具有较好的处理效果。
生物膜法的主要优点在于:① 生物膜固定生物技术具有降解效率高、稳定性好、对抗冲击负荷能力强等显著特点;② 生物膜法能够减少二次污染,提高有机物、氮、磷的去除率,对废水处理效果显著;③ 生物膜法处理过程简单,运行成本较低,易于控制操作和维护管理。
二、生物膜法的应用现状生物膜法在废水处理方面已经得到了广泛的应用,特别是在污水处理厂、工业废水处理和生活污水处理等方面具有较好的应用前景。
在污水处理厂中,生物膜法被广泛应用于有机物去除和氮、磷去除等领域,取得了较好的处理效果。
生物膜法还被应用于工业废水处理,如印染废水、制药废水、酿造废水等,通过生物膜法能有效地去除废水中的有机物和污染物,取得了良好的处理效果。
三、生物膜法的研究进展近年来,国内外对生物膜法的研究取得了长足的进展,主要表现在以下几个方面:1. 载体材料的优化:生物膜法中的载体材料对于微生物的附着和生物降解过程具有重要影响,因此对载体材料的选择和优化成为当前研究的热点。
研究者通过改性材料、复合材料等手段来提高载体的比表面积、孔隙率和微生物的附着效果,从而提高生物膜法的降解效率和稳定性。
2. 微生物附着机理的探究:微生物的附着对于生物膜法的效果起着至关重要的作用,而微生物的附着过程是一个复杂的生物-界面相互作用过程。
研究者对微生物的附着机理进行了深入探讨,发现了一些新的附着方式和机制,并通过优化生物膜法来提高微生物的附着效果。
3. 生物膜法耐冲击负荷研究:在实际的污水处理过程中,废水的水质常常发生变化,特别是在出水水质需求较高的情况下,经常出现冲击负荷的情况。
造纸工业废水的氧化处理(弹性填料、组合填料、造纸废水、好氧填料、厌氧填料、工业废水、活性污泥法)可持续用水和减少废水对环境的影响是造纸工作者一直研究的课题,由此,造纸废水处理技术应运而生。
考虑到生物处理无法去除的化合物,新的趋势是集中厌氧、好氧法实现对不同酚类80%去除。
制浆造纸工厂产生的废水根据制浆方法的不同而分类。
总体来说其主要成分是木质素、半纤维素、果胶、脂溶性提取物(如树脂酸)等。
但不同制浆方法产生的废水属性不同,而将各种制浆造纸化学助剂使用在制浆造纸的各个工段也会造成极大的污染。
废水中的水溶性可生物降解有机物可以通过厌氧-好氧工艺组合有效的去除。
活性污泥法:比较有代表性的活性污泥处理技术,它是针对传统的工艺进行改良后产生的:让氧气充满反应器内的污水,使其达到饱和状态。
不管是使用间歇的亦或是连续型的好氧设备进行生物法治理制浆造纸废水,将20h设为活性污泥的反应时间时,木素的去除效果最好。
由此证明FB工艺能加快充氧速率以及污水处理产率,增大沉淀池的容积载荷、水利停留时间和表面负荷。
生物膜法:生物膜在处理制浆造纸废水时通常不单独使用,而是采用组合工艺。
选择水解酸化-接触氧化组合工艺解决造纸废水,使得污水的可生化性在水解时有显著的提高,88.4%的CODCr在好氧工段被除去,而91.9%的BOD5被处理掉。
厌氧生物法:面对浓度比较高的有机废水时,采取厌氧技术优势非常明显。
作为厌氧处理核心设备的厌氧反应器USAB在我国使用最广泛,但是实践证明相对于IC厌氧反应塔,USAB处理效果不好,因此IC反应器逐步替代了USAB对制浆造纸废水进行厌氧处理。
好氧、厌氧填料介绍:组合填料集软性和半软性填料之优点,克服了两者的弊端,在污水的生化处理过程中为较理想的产品。
它是有塑料环为骨架,负载着维纶丝,维纶丝紧固在塑料环上,在污水中丝束分布均匀,易生膜、换膜,并对污水浓液的适应性好,氧的利用率高。
弹性立体填料兼有柔韧性和适度刚性的弹性丝条,呈立体均匀辐射状态排列,多层次对氧的气泡进行有效切割,气、水、生物膜得到充分接触交换,引成紊流状态,提高了氧的转移率和充氧动力效率,促进了微生的新陈代谢,强化了废水的处理效率。
《膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,工业废水处理成为环境保护和可持续发展的关键问题。
传统的废水处理方法在处理复杂、高浓度的工业废水时,往往存在效率低、效果差等问题。
近年来,膜技术作为一种新型的分离技术,在工业废水处理领域得到了广泛应用。
本文旨在研究膜技术在工业废水处理中的应用及其进展。
二、膜技术概述膜技术是一种基于物理、化学或机械手段,利用半透膜实现物质分离的技术。
膜技术的核心是利用膜的选透性,通过不同孔径的膜对废水中的物质进行选择性分离和去除。
常见的膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
三、膜技术在工业废水处理中的应用1. 微滤在工业废水处理中的应用:微滤主要去除废水中的悬浮物、胶体等大分子物质,如重金属、悬浮颗粒等。
其孔径一般在微米级别,可有效去除废水中的杂质,为后续处理提供便利。
2. 超滤在工业废水处理中的应用:超滤的孔径介于微滤和纳滤之间,可有效去除废水中的有机物、病毒、细菌等。
在染料、制药等行业的废水处理中,超滤技术得到了广泛应用。
3. 纳滤和反渗透在工业废水处理中的应用:纳滤和反渗透的孔径较小,主要用于去除离子态物质、溶解性有机物等。
在电镀、化工等行业的废水处理中,纳滤和反渗透技术发挥着重要作用。
四、膜技术在工业废水处理中的研究进展1. 膜材料的研究:为了提高膜的性能,研究者们开发了各种新型膜材料,如无机膜材料、复合膜材料等。
这些新材料具有更高的抗污染性能、更长的使用寿命和更好的分离效果。
2. 膜工艺的优化:针对不同行业、不同特性的废水,研究者们不断优化膜工艺,如复合膜的组合方式、运行参数等。
这些优化措施提高了处理效率,降低了运行成本。
3. 膜技术的应用研究:随着对膜技术研究的深入,其在工业废水处理中的应用范围不断扩大。
例如,将膜技术与生物反应器结合,形成膜生物反应器(MBR),在污水处理中取得了良好的效果。
五、结论膜技术在工业废水处理中发挥着越来越重要的作用。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术,通过利用生物膜中的微生物对污水中的有机物进行降解和去除,达到净化水质的目的。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的标准格式文本。
一、引言污水处理是解决城市和工业污水排放的重要环保问题。
生物膜法作为一种成熟的污水处理技术,具有处理效果好、操作简便、投资成本低等优点。
本文将介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用案例和发展前景。
二、原理污水处理生物膜法基于生物膜的形成和微生物的降解作用。
在生物膜法中,通过在填料或者膜表面形成生物膜,微生物在生物膜上附着生长,并利用有机物作为能源进行降解。
生物膜能够提供较大的接触面积和保护微生物免受外界干扰,从而提高降解效率。
三、工艺流程1. 初级处理:将原水经过格栅、砂池等设备去除大颗粒杂质和悬浮物。
2. 生物反应器:污水进入生物反应器,通过搅拌、曝气等方式使污水与生物膜充分接触,微生物在生物膜上附着生长并进行降解。
3. 沉淀池:处理后的水流经过沉淀池,沉淀池中的污泥通过反流洗涤和排泥等方式进行处理。
4. 二次沉淀:经过初级沉淀的水再经过二次沉淀,去除残留的悬浮物和污泥颗粒。
5. 消毒:对处理后的水进行消毒,以杀灭残留的细菌和病原体。
6. 出水:经过以上处理后,水质达到排放标准,可以安全地排放或者进一步利用。
四、应用案例1. 城市污水处理:污水处理生物膜法在城市污水处理厂中得到广泛应用。
通过生物膜法处理后的污水,可以达到国家和地方的排放标准,减少对环境的污染。
2. 工业废水处理:污水处理生物膜法也适合于工业废水处理。
根据不同的工业废水特性,可以选择合适的生物膜材料和工艺参数,实现高效降解和去除有机物。
3. 农村污水处理:污水处理生物膜法在农村地区也有应用潜力。
通过简化工艺和降低投资成本,可以实现农村污水的集中处理,改善农村环境卫生状况。
五、发展前景污水处理生物膜法作为一种成熟的技术,具有广阔的发展前景。
随着环保意识的提高和法规的不断完善,对污水处理的要求越来越高。
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护领域面临的重要挑战。
传统的活性污泥法在处理过程中虽有一定的效果,但也存在着诸多局限性。
因此,近年来生物膜法作为一种新型的污水处理技术,逐渐受到了广泛关注。
本文将就生物膜法在污水处理中的研究进展进行详细阐述。
二、生物膜法概述生物膜法是一种利用附着在载体表面的生物膜进行污水处理的生物技术。
生物膜主要由微生物组成,通过吸附、降解等作用,对污水中的有机物、氮、磷等污染物进行去除。
与活性污泥法相比,生物膜法具有较高的处理效率、较低的污泥产量和较强的抗冲击负荷能力。
三、生物膜法的应用领域及原理生物膜法广泛应用于城市污水、工业废水、农业废水等领域的处理。
其基本原理是利用载体表面的生物膜吸附、降解污水中的污染物。
具体而言,污水流经生物膜时,其中的有机物等污染物被生物膜吸附并逐渐被微生物降解,从而实现污水的净化。
四、生物膜法在污水处理中的研究进展(一)载体的研究载体是生物膜法的核心,其性质直接影响生物膜的形成和性能。
近年来,研究者们对载体的种类、形状、表面性质等方面进行了大量研究。
例如,采用不同材质的载体(如聚合物、陶瓷、金属等),通过优化载体的表面性质,提高生物膜的附着力和稳定性,从而提高污水处理效果。
(二)生物膜内微生物群落的研究生物膜内的微生物群落对污水处理效果起着决定性作用。
研究者们通过分子生物学技术,如PCR-DGGE、高通量测序等,对生物膜内的微生物群落结构、多样性及功能进行了深入研究。
这些研究有助于了解微生物在污水处理过程中的作用机制,为优化生物膜法提供理论依据。
(三)生物膜反应器的优化生物膜反应器的结构、运行参数等对污水处理效果具有重要影响。
研究者们通过优化反应器的结构、控制反应条件(如温度、pH值、氧气含量等),提高生物膜的活性和稳定性,从而提高污水处理效率。
此外,研究者们还对生物膜法的运行成本、能耗等方面进行了研究,为生物膜法的实际应用提供有力支持。
生物膜法在工业废水处理中的应用大家好,今天我们来聊聊一个很有趣的话题——生物膜法在工业废水处理中的应用。
我们得明白什么是生物膜法。
简单来说,就是利用微生物在一种特殊的膜上生长繁殖,从而将废水中的有害物质分解掉的一种方法。
那么,这种神奇的方法到底有什么好处呢?别急,我们一个个来说。
生物膜法处理废水的效果非常好。
大家都知道,工业生产过程中会产生很多废水,这些废水中含有很多有害物质,如果直接排放到河流、湖泊里,会对环境造成严重污染。
而生物膜法就能够有效地去除这些有害物质,让废水变得清澈见底。
这对于保护我们的生态环境来说是非常重要的。
生物膜法处理废水的过程非常环保。
我们都知道,现在的环保问题越来越严重,很多企业都在寻求更加环保的污水处理方法。
而生物膜法正是这样一种方法。
它不需要大量的化学物质,也不会产生什么有毒气体,对环境没有任何污染。
这让我们在处理废水的也为地球做了一份贡献。
生物膜法处理废水的成本非常低。
相比于其他的污水处理方法,生物膜法需要的设备和材料都比较简单,而且操作起来也很容易。
这意味着我们在使用生物膜法处理废水时,可以节省很多成本。
这对于那些资金有限的企业来说,是一个非常大的吸引力。
生物膜法也有一些局限性。
比如说,它只能处理一些特定的废水,对于一些复杂的废水可能效果不是很好。
但是,随着科技的发展,相信这个问题也会逐渐得到解决。
总的来说,生物膜法在工业废水处理中的应用是非常有前景的。
它既能有效去除废水中的有害物质,又能保证环保,还能降低成本。
所以,我们应该大力推广生物膜法,让更多的人了解它的优点,共同为保护地球环境做出努力。
好了,今天的分享就到这里啦!希望大家对生物膜法有了更深入的了解。
下次再见啦!。
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护领域的重要课题。
生物膜法作为一种高效的污水处理技术,因其处理效果好、操作简便、成本低廉等优点,在污水处理领域得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨生物膜法在污水处理中的研究进展,分析其技术原理、应用现状及未来发展趋势。
二、生物膜法技术原理生物膜法是一种基于生物膜技术的污水处理方法,利用生物膜上附着的大量微生物来吸附、降解水中的有机污染物。
生物膜主要由附着在载体上的微生物组成,具有巨大的表面积和复杂的生物群落,可以有效地吸附和降解水中的有机物、氮、磷等污染物。
三、生物膜法在污水处理中的应用1. 生活污水处理:生物膜法在生活污水处理中应用广泛,能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物,提高出水水质。
同时,生物膜法对环境条件要求较低,适应性强,因此在家庭、社区等小型污水处理系统中得到广泛应用。
2. 工业废水处理:针对含有重金属、有毒有害物质的工业废水,生物膜法通过特定的生物膜材料和工艺条件,能够有效地去除这些污染物,降低废水对环境的危害。
3. 农村污水处理:在农村地区,由于缺乏集中的污水处理设施,生物膜法因其操作简便、成本低廉等优点,成为农村污水处理的重要选择。
通过建设小型生物膜反应器,可以有效地处理农村生活污水和养殖废水。
四、生物膜法的研究进展1. 生物膜材料研究:随着材料科学的发展,越来越多的新型生物膜材料被应用于污水处理中。
这些材料具有较高的比表面积、良好的生物相容性和稳定性,能够为微生物提供更好的生长环境和吸附性能。
2. 工艺优化研究:针对不同的污水处理需求,研究人员不断优化生物膜法的工艺条件,如调整载体类型、改变水流速度、控制温度等,以提高生物膜的吸附和降解效率。
3. 复合生物膜技术研究:为了提高生物膜法的处理效果和适应性,研究人员将不同种类的微生物、生物膜材料和其他技术进行复合,形成复合生物膜技术。
浅谈生物膜法处理污水的应用与前景浅谈生物膜法处理污水的应用与前景摘要:由于水资源的短缺且水污染问题严重,污水处理技术的发展与变革愈发重要,生物膜法作为一种利用微生物降解作用净化污水的方法,在处理过量有机物导致的水体污染方面作用明显,弥补了传统污水处理技术的不足,有着广泛的应用前景。
关键词:水污染; 污水处理 ;生物膜法Abstract:Due to the shortage of water resources and serious pollution, sewage treatment technology development and change increasingly important as a biofilm microbial degradation using the method of purification of sewage, water pollution caused by the role of treatment in the apparent excess of organic matter, make up the shortcomings of traditional wastewater treatment technologies have broad application prospects.Keywords: Water Pollution ; Sewage treatment ;Biofilm 一、我国水资源现状水是一种资源,取之于自然,用之于社会。
自工业革命后,人类活动规模及范围日益扩大,水资源短缺与污染问题日益突出。
作为人类生存的基本需求,水因其稀缺性和在生产、生活中无可替代的地位,必须得到切实保护。
随着我国经济社会的发展,日益严重的水资源短缺和严重的水环境污染困扰着国计民生,而且也已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素。
我国人均占有水资源2700m3,仅相当于世界平均值的1/4,全国600多个城市目前大约有一半的城市缺水。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术,通过利用生物膜中的微生物降解有机物来达到净化水体的目的。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的工作原理、应用范围、优势和不足,并提供相关数据和案例支持。
一、工作原理污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物降解有机物的过程。
首先,将污水引入生物膜反应器,通过填料或者膜片等介质形成生物膜。
然后,微生物在生物膜上生长繁殖,通过降解有机物将污水中的有机污染物转化为无机物。
最后,经过沉淀、过滤等处理,得到净化后的水体。
二、应用范围污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂、工业废水处理厂、农村生活污水处理等领域。
它可以有效去除污水中的有机物、氨氮、磷等污染物,提高水质,达到排放标准。
三、优势1. 高效处理能力:生物膜法能够在较小的处理体积内完成高效的有机物降解,减少处理设备的占地面积。
2. 抗冲击负荷能力强:生物膜中的微生物具有较强的抗冲击负荷能力,能够适应水质波动较大的情况。
3. 运行成本低:生物膜法相比传统的物理化学处理方法,运行成本较低,维护简便。
4. 适应性广:生物膜法适合于不同类型的水体,可以根据实际情况进行调整和优化。
四、不足1. 对温度和pH值敏感:生物膜法对温度和pH值的要求较高,若水质波动较大,可能会影响处理效果。
2. 需要较长的启动期:生物膜法在初始运行阶段需要较长的启动期,需要一定的时间来形成稳定的生物膜。
3. 部份难降解物处理效果有限:对于某些难降解的有机物,生物膜法的处理效果可能有限,需要辅助其他处理方法。
五、相关数据和案例支持根据实际数据和案例,污水处理生物膜法在处理有机物方面具有显著效果。
例如,某城市污水处理厂采用生物膜法处理污水,经过处理后的水质符合国家排放标准,COD(化学需氧量)去除率达到90%,氨氮去除率达到95%。
此外,某工业废水处理厂采用生物膜法处理含有重金属的废水,通过调整生物膜反应器的操作参数,成功将重金属含量降低到国家标准以下。
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水问题已成为全球关注的重要环境问题之一。
传统的污水处理技术虽能有效去除水中的有害物质,但在运行效率、节能和环境保护方面仍存在不足。
而生物膜法作为一种新兴的污水处理技术,因其在去除污染物的同时具备较好的稳定性、经济性以及低能耗等特点,已引起了广泛的关注和深入的研究。
本文旨在全面介绍生物膜法在污水处理中的研究进展。
二、生物膜法基本原理生物膜法是利用附着在载体表面的微生物膜来处理污水的一种方法。
在生物膜中,微生物通过吸附、降解等过程将污水中的有机物、氮、磷等污染物去除。
生物膜法具有较高的处理效率,同时对环境变化具有较强的适应性。
三、生物膜法在污水处理中的应用1. 去除有机物:生物膜法通过微生物的吸附和降解作用,能有效去除污水中的有机物,降低污水的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)。
2. 脱氮除磷:生物膜法中的微生物能够通过硝化、反硝化等过程去除污水中的氮;同时,利用聚磷菌的积累作用实现除磷效果。
3. 提高污水回用率:通过生物膜法处理后的污水,其水质得到显著改善,可满足工业用水、农业灌溉用水等回用需求。
四、生物膜法在污水处理中的研究进展1. 生物膜反应器的优化:研究人员通过对生物膜反应器的结构、流态、操作条件等进行优化,提高了生物膜的生长速度、活性及稳定性,进一步提高了污水的处理效果。
2. 微生物群落的研究:通过对生物膜中微生物群落的研究,了解了微生物的种类、数量及相互关系,为优化生物膜反应器的运行条件和提高处理效率提供了理论依据。
3. 新型生物膜材料的研究:研究人员正在开发新型的生物膜材料,如纳米材料、复合材料等,以提高生物膜的吸附性能和降解效率。
4. 组合工艺的研究:将生物膜法与其他污水处理技术(如活性污泥法、人工湿地等)相结合,形成组合工艺,以提高污水处理效果和降低运行成本。
五、未来展望未来,生物膜法在污水处理中的应用将更加广泛。
生物膜法技术在污水处理|生物膜法技术在污水处理中的有效应用论文论文摘要:生物膜法技术具有很强的抗冲击负荷能力,且处理效果理想,运行维护简单,不会产生污泥膨胀的现象,因此在污水处理中有着广泛的应用。
本文介绍了生物膜技术的概念、分类和特点,对生物膜技术在污水处理中的应用状况做了简要的分析。
论文关键词:生物膜;污水处理;进水水质;出水水质目前我国污水处理行业中常用的活性污泥法具有成本高、对水质和水量适应性较差、容易造成二次污染等缺点,而生物膜法的出现有效的改变了这种状况,为我国的污水处理行业带来了新的选择。
一、生物膜法的概念和特点生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。
生物膜法具有运行费用低廉、管理方便的特点,对进水的水质与水量变化有着很强的适应能力,克服了活性污泥法中污泥丝状膨胀的缺点,剩余污泥量也有了显着的减少。
但是与活性污泥法相比,生物膜法对环境温度的要求较高,气温过高或过低都会影响生物膜的活性,引起生物膜的坏死和脱落。
另外,由于生物膜需要附着在滤料上才能够对污水起到净化作用,因此载体的比表面积对生物膜处理的效果有着很大的影响,如果选用的滤料比表面积达不到要求,想要达到预期的处理效果就需要增加处理池的面积,使投资费用增大。
生物膜法中使用的滤料属于消耗品,需要对其进行周期性的更新,增大了运行期间的管理费用。
同时,生物膜法对工艺设计和运行条件的要求较为严格,一旦发生问题,便会引起滤料的破损和堵塞,降低出水的水质。
二、生物膜法的分类和优缺点一生物接触氧化法生物接触氧化法实际上是一种浸没曝气式生物滤池,是曝气池与生物滤池相结合产生的综合性污水处理工艺,同时具备两种处理方法的优点,具有容积负荷高、抗冲击负荷力强的特点。
生物接触氧化法的供氧十分充足,膜的更新速度非常快,大大的提高了生物膜的活性,增强其抗冲击能力,而且使用生物膜法会将产生的大部分活性污泥附着在载体上,减少污泥产量及回流量,降低对机械的损耗。
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理成为环境保护和可持续发展领域的重要课题。
生物膜法作为一种有效的污水处理技术,近年来受到了广泛关注。
本文将就生物膜法在污水处理中的研究进展进行详细阐述,包括其原理、应用、挑战及未来发展方向。
二、生物膜法原理及特点生物膜法是一种基于生物膜技术的污水处理方法,通过在载体表面形成生物膜,利用生物膜中的微生物对污水中的有机物进行降解和转化。
生物膜法具有以下特点:处理效率高、污泥产量少、适应性强、对营养物质需求低等。
三、生物膜法在污水处理中的应用1. 生活污水处理:生物膜法适用于处理生活污水,如家庭、学校、医院等场所产生的污水。
通过在反应器中填充填料,形成生物膜,对污水中的有机物、氮、磷等进行有效去除。
2. 工业废水处理:生物膜法还可用于处理各类工业废水,如制药、印染、化工等行业产生的废水。
通过调整生物膜的组成和运行条件,实现对特定污染物的有效去除。
3. 农村污水处理:在农村地区,由于设施条件有限,生物膜法因其简单易行的特点被广泛应用于农村生活污水和养殖业废水的处理。
四、生物膜法研究进展1. 生物膜形成机制研究:近年来,关于生物膜形成机制的研究取得了重要进展,包括生物膜的微观结构、生物膜中微生物的群落结构及相互关系等。
这些研究为优化生物膜法处理工艺提供了重要依据。
2. 生物膜载体研究:针对不同类型的污水处理,研究开发了各种类型的生物膜载体,如悬浮载体、固定床载体等。
这些载体的研究和应用,提高了生物膜法的处理效率和稳定性。
3. 工艺优化研究:针对生物膜法在实际应用中遇到的问题,研究者们进行了大量的工艺优化研究,如调整pH值、温度、营养物比例等,以提高生物膜法的处理效果和降低运行成本。
五、挑战与未来发展尽管生物膜法在污水处理领域取得了显著的研究进展,但仍面临一些挑战。
首先,生物膜法的运行受环境因素影响较大,如温度、pH值、营养物质等。
新型生物膜填料在生物膜法处理废水中的应用生物膜法技术是人们模仿土壤自净过程创造出来的,很早就被用于废水处理[1]。
目前,生物膜法依然是废水生化处理技术研究的热点之一。
它是利用附着生长于某些固体表面的微生物(即生物膜)进行有机废水的处理的方法。
生物膜是指由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为填料或者载体。
填料是污水生物膜处理法的核心,它直接影响到处理效果、投资成本及运作费用,它的性能对废水处理工艺过程的效率、能耗、稳定性以及可靠性均有直接关系。
在实际应用中,由于目前市场上应用的填料主要是以粘土烧结成的陶粒和以聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚脂(PES)、聚氯乙烯(PVC)等塑料为材料的弹性填料[2],它们的共同特点就在于挂膜速度、挂膜量以及膜的紧密度上存在不足[3]。
现在对于新型填料的研究就成为了现在生物膜法处理废水的核心与重点。
近年来,研究者们就对新型填料进行了研发。
膜曝气生物膜反应器(MABR)作为生物膜法污水处理新工艺,是一种膜技术与生物膜技术相结合的水处理技术。
近年来疏水性中空纤维微孔膜广泛应用在MABR中,但在长期运行过程中会有亲水性物质吸附在微孔有机膜膜孔内壁上,造成膜疏水性下降,孔道内逐渐充满水而影响曝气效果,而且膜材质本身化学稳定性较差造成膜污染很难去除,通常仅能一次性使用,从而造成浪费[4]。
刘惠军等人采用化学稳定性好的煤基炭膜作为生物膜载体和供氧装置,对其可行性进行了试验研究。
碳膜以煤为原材料通过高温热解炭化而成,机械强度高,化学稳定性好,且被污染的炭膜可以通过化学清洗和蒸汽灭菌手段再生达到二次利用。
由于原料煤的价格较低,每单位面积的炭膜成本是中空纤维成本的1/3~1/2[5]。
其试验研究表明炭膜具有较高的微生物吸附能力及传氧能力,反应器挂膜启动阶段仅8d就可以完成,炭膜挂膜容易,启动速度快,作为生物膜载体在技术上是可行的。
生物废水处理中几种生物载体的研究与应用现状在生物膜法中,废水处理的核心技术之一是载体。
微生物主要的生存场所就是载体表面,载体的理化性质会影响生物膜的构成和形状、水气分布、氧利用率等。
从20世纪70年代开始,生物载体就已经成为科研工作者的主要研究对象,不断的进行着改进和研发,推动着生物膜法一直不断发展。
目前常用的生物载体是蜂窝填料、软性填料、半软性填料等固定型填料和悬挂型填料,但在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题,生物处理效果受到了一定程度的影响。
且它们均需安装在辅助支架上,给工艺维护带来不便。
悬浮填料的比表面积大、耐腐蚀、寿命长、质量轻,解决了传统填料存在的问题,成为近年来填料科研的重要突破口。
一、固定填料固定式填料材质主要为有机高分子化合物,形式主要为波纹板和蜂窝状。
主要用于印染、纺织、化肥、化工等行業,其中使用最多的就是生物塔滤。
在不发生堵塞时这种填料处理效果较稳定[1],拥有很长的使用寿命,一般为5~8年。
但是这种填料对布水、布气均匀性十分敏感,水力条件不好时会产生脱膜困难的现象,导致堵塞。
处理高浓度废水时,蜂窝填料也容易出现堵塞现象,处理效率急剧下降。
同时,其造价较高。
最近几年几乎不再使用这种产品,一些原有项目也基本使用其它填料改造替代[2]。
一种日本新光尼龙株式会社研发生产的网状蜂窝填料[3],具有大孔隙率的特点,材料的重量轻,韧性强,耐酸碱腐蚀,具备很高的稳定性。
可获得良好稳定的处理水质和良好的SS去除效果。
可用于污水的三级处理,出水BOD5可控制在3mg/L以下。
波纹板状填料则以英国的“Flocor”填料和法国的“Cloisonyle”填料为代表[4]。
这类填料具有大孔径、不容易出现堵塞、流程长、高处理效率、安装运输方便等优点,但也存在波纹通道内水流动不均,生物膜更新困难等缺陷。
二、悬挂式填料悬挂式填料经过了逐步改进完善的30年,使用寿命可达到5~10年,造价适中。
一般分为软性填料、半软性填料、组合填料和弹性填料等几类。