CMBR一體化超聲波振動(dòng)膜生物反應(yīng)技術(shù)在處理制藥高濃度有機(jī)廢水中的應(yīng)用

更新時(shí)間：2008-12-17 16:42 來(lái)源：作者: 閱讀：2232

        1、超聲波是物理介質(zhì)中的一種彈性機(jī)械波和電、磁、光等同樣是一種物理高能能量形式。具有聚束、定向及反射、透射引起微粒振動(dòng)。超聲波作用于廢水中不同的聲強(qiáng)、聲密度、聲功率、頻率下會(huì)產(chǎn)生下面七種理化效應(yīng)：①機(jī)械震動(dòng)效應(yīng)；②熱效應(yīng)；③破碎氣泡增加溶氧及空化清洗效應(yīng)；④超臨界氧化熱解和自由基氧化效應(yīng)；⑤聲流促使粒子移動(dòng)效應(yīng)；⑥生化反應(yīng)加速傳質(zhì)效應(yīng)；⑦加速污泥絮凝沉淀觸變效應(yīng)。

        2、超聲波技術(shù)作為一種新的廢水、微污染水源處理技術(shù)，在國(guó)內(nèi)還鮮為人知，在國(guó)外，日本、美國(guó)已有了大量實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究成果，并有大規(guī)模進(jìn)入水處理實(shí)際工程應(yīng)用，被認(rèn)為是一種有前途的水處理技術(shù)，本司研究了大量國(guó)外、國(guó)內(nèi)超聲波技術(shù)在水處理方面的研究。

　　3、超聲波是指頻率高于15KHZ-10MHZ的聲波，當(dāng)一定強(qiáng)度的超聲波通過(guò)廢水媒體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列的物理、聲化學(xué)效應(yīng)。早在1929年就有超聲波廢水化學(xué)效應(yīng)的報(bào)道。超聲波環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用也發(fā)展較快，主要有超聲波清洗、固液分離、超聲波超臨界氧化熱解、有毒物消化降解和自由基氧化效應(yīng)對(duì)污泥的降解處理等，其對(duì)有機(jī)物的處理與有機(jī)聲化學(xué)是密切相關(guān)的，也是國(guó)外新近開(kāi)展的研究課題，目前在制藥廢水已有一些應(yīng)用成果，如超聲波除酚和降解抗生素酶。

　　4、1995年樊工很早就與超聲研究所-廣州環(huán)保研究所，以及日本本多株式會(huì)社和日本千代田公司專家共同研究超聲波水處理技術(shù)，還研究了超聲波與膜生物反應(yīng)器的協(xié)同作用新的廢水處理技術(shù)，以及超聲波對(duì)膜的清洗抗污技術(shù)研究；以前我國(guó)此方面的研究很少。

　　(1) 專性復(fù)合優(yōu)勢(shì)菌LC1循環(huán)載體生物膜法；
　　(2) 微電腦超聲波在線膜清洗及膜節(jié)涌流防堵塞技術(shù)；
　　(3) 高效中空纖維漂懸膜分離技術(shù)（微濾、超濾、納濾）；

　　組合成一體的創(chuàng)新型膜生物反應(yīng)高效污水處理專利技術(shù)：該技術(shù)適用于高難度、高濃度制藥有機(jī)廢水（如造紙廢水、垃圾滲透液、印染廢水、、乳化油污水、餐飲廢水、制藥化工、煉鋼、油田、船舶行業(yè)）的處理，該技術(shù)能顯著降低COD、BOD、NH₃-N、總磷、色度、除臭等污染物指標(biāo)，全部截留去除懸浮物（SS）、油類、細(xì)菌、病毒、芽胞等微生物。

1.1實(shí)驗(yàn)部分

　　實(shí)驗(yàn)共分兩個(gè)階段，微生物馴化階段和CMBR運(yùn)行階段。實(shí)驗(yàn)按C：N：P為100：5：1比例人工配制模擬廢水，初期用苯酚和葡萄糖混和溶液培養(yǎng)，在馴化微生物過(guò)程中，用苯酚逐漸取代葡萄糖直至成為單一碳源，之后苯酚濃度不斷增加，直至達(dá)到2500 mg•L^-1；后期加入簾式膜，進(jìn)行CMBR運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 結(jié)果與討論

1.2.1微生物的馴化

　　開(kāi)始馴化的污泥呈黃褐色，顆粒細(xì)碎，鏡檢發(fā)現(xiàn)其主要微生物為太陽(yáng)蟲(chóng)、漫游蟲(chóng)和鐘蟲(chóng)等，污泥濃度2200-4000mg/l；
　　培養(yǎng)中期，廢水中葡萄糖和苯酚按比例加入，鐘蟲(chóng)和累枝蟲(chóng) 較多，污泥濃度8000～15000mg/l；
　　培養(yǎng)后期，廢水中只加苯酚，（苯酚濃度1000～2500mg•L^-1），原生動(dòng)物變得很少，污泥濃度為15000～18000mg/l。

        污泥濃度隨時(shí)間的變化圖

1.2.2不同初始濃度酚的降解

圖為相同的MLSS=3500mg•L^-1，pH=7.2，T=25ºC，不同初始濃度下苯酚濃度與時(shí)間的關(guān)系圖，從圖中看出，酚初始濃度為550 mg•L^-1時(shí)，經(jīng)過(guò)8h時(shí)，酚初始濃度為855 mg•L^-1時(shí)，經(jīng)過(guò)12h，酚初始濃度為1500 mg•L^-1時(shí)，苯酚經(jīng)過(guò)26h，苯酚降解完全，降解率達(dá)到99%以上。

1.2.3不同溫度下酚的降解

1.3 小結(jié)

        實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

        ①采用苯酚濃度遞增方式培養(yǎng)馴化適應(yīng)高濃度苯酚的微生物，前期加入適量葡萄糖輔助馴化，最后以苯酚作為唯一碳源，微生物培養(yǎng)效果良好；
        ②污泥濃度在3500 mg•L^-1，苯酚濃度550 mg•L^-1時(shí)，7h酚降解率能達(dá)到99.9%；苯酚濃度855 mg•L^-1時(shí)，苯酚完全降解時(shí)間增長(zhǎng)到12h；酚濃度接近2500 mg•L^-1時(shí)，經(jīng)過(guò)26h酚濃度降到3.35 mg•L^-1，COD濃度降到42 mg•L^-1。
        ③溫度在20～36℃條件下，酚降解效果較好。