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    《LEVAPOR生物膜技術》在 MBR工藝中的應用

                 來源:桂林德態環??萍加邢薰?/span> 閱讀:2086 更新時間:2023-12-01 10:09


    項目介紹
     
    該項目是在厭氧+膜生物反應器中使用LEVAPOR生物膜技術去除印染廢水中的染料物質活性黑5。
     
    在生化反應器中對偶氮染料的脫色過程中使用膜生物反應器(MBR)的目的是保持反應器中有足夠多的生物量并且讓大分子物質繼續保留在反應池中。
     
    如果在反應池中微生物以懸浮狀態存在MBR就會受到比較嚴重的膜污染,從而導致膜通量降低。使用普通的活性污泥法還會導致有毒有害物質以及代謝物質(例如多糖類物質)的堆積,從而加重了膜污染的程度。
     
    如果將馴化好的微生物菌群固定在LEVAPOR懸浮填料上一方面對污水中的COD、氨氮以及其它有毒物質的去除率更高,另一方面啟動時間以及降解時間更短,而且整個工藝流程的穩定性明顯得到改善。另外很重要的一點是使用LEVAPOR生物膜技術后可觀察到膜清洗的時間間隔比沒有使用該技術的時間間隔增加一倍,因此膜生物反應器的使用壽命明顯延長。
     
    項目結果
     
    在該項目中對使用普通的活性污泥法和LEVPAOR生物膜技術做了定量的分析。通過使用HPLC-DAD檢測技術對染料物質活性黑5的去除過程做了分析,見圖一。
     
    圖A中是活性黑5的濃度隨時間的變化情況。黑色曲線是使用LEVAPOR生物膜技術,紅色曲線是使用活性污泥法的該偶氮類物質的濃度變化趨勢圖。從中可以觀察到使用LEVAPOR生物膜技術48小時后活性黑5能徹底降解,而使用活性污泥法需要72小時活性黑5的濃度才趨近于零。
     
    圖B顯示的是活性黑5的降解產物2-(4-氨基苯磺?;┮掖嫉臐舛茸兓闆r。黑色曲線是使用LEVAPOR生物膜技術,紅色曲線是使用活性污泥法的該物質的濃度變化趨勢圖。使用LEVAPOR生物膜技術2-(4-氨基苯磺?;┮掖嫉臐舛仍?8小時達到5mM,而使用普通活性污泥達到同樣的濃度則需要96小時。
     
    從圖A和圖B可以得出以下結論,降解活性黑5使用LEVAPOR生物膜技術比使用活性污泥法時間明顯減少,效率明顯提高。




    圖一:(A)活性黑5的厭氧生物降解;(B)活性黑5的降解產物2-(4-氨基苯磺?;┮掖即送膺€對活性黑5的降解做了動力學分析,見圖二。其中黑線表示使用LEVPAOR生物膜,紅線表示使用活性污泥法,從中可以看出投加LEVPAOR生物膜載體后活性黑5的降解速度是活性污泥法的一倍。


    圖3是活性黑5的降解機理,通過厭氧工藝該物質能被降解為2-(4-氨基苯磺?;┮掖?。


     使用LEVPAOR生物膜載體的優勢還體現在對硫酸鹽以及COD的去除,相對于活性污泥法其對以上物質的去除率更高,去除時間更短。
     
    在該項目中還對氧化還原電位做了定量分析,見圖四,黑線表示使用LEVPAOR生物膜載體,紅線表示使用活性污泥法。LEVPAOR生物膜技術能更快地降低氧化還原電位,將氧化還原電位減少到-400mV只需要一天,而使用活性污泥法則需要4天。
     
    使用LEVPAOR生物膜技術偶氮類物質的降解速度和氧化還原電位的減少速度更快表明其中存在一定的關聯。偶氮類物質的降解是因為偶氮基團被還原為氨基,從而電位降低。


    此外還對使用LEVPAOR生物膜技術對MBR膜污染的改善做了研究,發現長期使用后膜的清洗間隔可以延長一倍以上的時間,這表明一方面能減少清洗膜的化學品的使用量,另一方面膜的使用壽命能夠得到延長。這是因為很多高分子物質如多糖類物質被吸附到LEVPAOR載體上,從而減少了膜污染的負荷。

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