膜--生物反應(yīng)器已應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
一、城市污水處理及建筑中水回用
1967年個采用MBR工藝的廢水處理廠由美國的Dorr-Oliver公司建成,這個處理廠處理14m3/d廢水。 1977年,一套污水回用系統(tǒng)在日本的一幢高層建筑中得到實際應(yīng)用。1980年,日本建成了兩座處理能力分別為 10m3/d 和50m3/d的MBR處理廠。
90年代中期,日本就有39座這樣的廠在運行,大處理能力可達(dá)500m3 /d,并且有100 多處的高樓采用MBR將污水處理后回用于中水道。1997年,英國Wessex公司在英國Porlock建立了當(dāng)時世界上大的MBR系統(tǒng),日處理量達(dá)2000m3,1999年又在Dorset的Swanage建成了13000m3/d的MBR工廠。
二、工業(yè)廢水處理
90年代以來,MBR的處理對象不斷拓寬,除中水回用、糞便污水處理以外,MBR在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用也得到了廣泛關(guān)注,如處理食品工業(yè)廢水、水產(chǎn)加工廢水、養(yǎng)殖廢水、化妝品生產(chǎn)廢水、染料廢水、石油化工廢水,均獲得了良好的處理效果。
90年代初,美國在Ohio建造了一套用于處理某汽車制造廠的工業(yè)廢水的MBR系統(tǒng),處理規(guī)模為151m3/d,該系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷達(dá)6.3kgCOD/m3·d ,COD去除率為94%,絕大部分的油與油脂被降解。在荷蘭,一座脂肪提取加工廠采用傳統(tǒng)的氧化溝污水處理技術(shù)處理其生產(chǎn)廢水,由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,結(jié)果導(dǎo)致污泥膨脹,污泥難以分離,后采用Zenon的膜組件代替沉淀池,運行效果良好。
三、微污染飲用水凈化
隨著氮肥與殺蟲劑在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用,飲用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期開發(fā)出同時具有生物脫氮、吸附殺蟲劑、去除濁度功能的MBR工藝,1995 年該公司在法國的Douchy建成了日產(chǎn)飲用水400m3的工廠。出水中氮濃度低于0.1mgNO2/L,殺蟲劑濃度低于0.02μg/L 。
四、糞便污水處理
糞便污水中有機(jī)物含量很高,傳統(tǒng)的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度,固液分離不穩(wěn)定,影響了三級處理效果。MBR的出現(xiàn)很好地解決了這一問題,并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。
日本已開發(fā)出被稱之為NS系統(tǒng)的屎尿處理技術(shù),核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。NS系統(tǒng)于1985年在日本琦玉縣越谷市建成,生產(chǎn)規(guī)模為10kL/d,1989年又先后在長崎縣、熊本縣建成新的屎尿處理設(shè)施。
NS系統(tǒng)中的平板膜每組約0.4m2共幾十組并列安裝,做成能自動打開的框架裝置,并能自動沖洗。膜材料為截流分子量20000的聚砜超濾膜。反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度保持在15000~18000mg/L范圍內(nèi)。到 1994 年,日本已有1200多套MBR系統(tǒng)用于處理4000多萬人的糞便污水。
五、土地填埋場/肥滲濾液處理
土地填埋場/堆肥滲濾液含有高濃度的污染物,其水質(zhì)和水量隨氣候條件與操作運行條件的變化而變化。 MBR技術(shù)在1994年前就被多家污水處理廠用于該種污水的處理。通過MBR與RO技術(shù)的結(jié)合,不僅能去除SS、有機(jī)物和氮,而且能有效去除鹽類與重金屬。
美國Envirogen公司開發(fā)出一種MBR用于土地填埋場滲濾液的處理,并在新澤西建成一個日處理能力為40萬加侖(約1500m3/d)的裝置,在2000年底投入運行。該種MBR使用一種自然存在的混合菌來分解滲濾液中的烴和氯代化合物,其處理污染物的濃度為常規(guī)廢水處理裝置的50 ~ 100倍。能達(dá)到這一處理效果的原因是,MBR能夠保留細(xì)菌并使細(xì)菌濃度達(dá)到50000g/。在現(xiàn)場中試中,進(jìn)液COD為幾百至40000mg/L,污染物的去除率達(dá)90%以上。
