来自 奇闻 2019-10-23 17:20 的文章

膜生物反应器:在污水处理中的研究和应用

以活性污泥法为代表的生物处理工艺长期以来在生活污水和工业废水的处理中发挥了重要作用。但是活性污泥处理工艺也存在某些问题,其中比较突出的问题有:泥水分离效果有限,出水中常含有相当量的悬浮固体,浊度和化学需氧量偏高;会产生大量的剩余污泥;污泥膨胀会导致出水水质恶化;水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)相互制约等。针对活性污泥法存在的问题,一种将膜分离技术与活性污泥法有机结合的新型高效污水处理工艺——膜生物反应器(MembraneBioreactor,简称MBR)应运而生。MBR通过膜组件的高效分离作用彻底分离泥水,从而使出水水质得到优化,出水可直接回用。另外,由于膜分离,反应器内的污泥浓度得到提高,SRT的延长有利于污泥中增殖缓慢的特殊菌(如硝化菌等)的增加,使生物反应器功能得到扩大,营养物和微生物比率的降低可减少剩余污泥的产量。MBR还有设备占地面积小,便于自动控制的优点。MBR的这些特点提升了活性污泥处理工艺的功能。

  在目前全球面对的经济高速发展、水环境恶化、水资源短缺的严峻大环境下,膜生物反应器因其集合众多优点,近年来得到很大的发展。具体来说,各国政府相继出台更多和更为严格的关于城镇污水和工业废水的排放标准;政府对污水处理,尤其是水回用新技术进行大力支持和激励;膜制备成本不断下降及新型膜组件的不断开发;越来越多的膜生物反应器在实际工程中被成功应用。这些条件共同推动近年来膜生物反应器市场的持续高速增长。我国膜生物反应器的研究起步虽然较晚,但发展十分迅速。尤其是近十多年来我国学者对MBR污水处理工艺研究非常活跃。许多高等院校、科研院所和公司企业等单位对MBR污水处理工艺开展了大量的研究,取得了令人瞩目的成绩。有关MBR在我国的研究、应用和进展在黄霞等最近发表的综述文章《膜?生物反应器在我国的研究与应用新进展》里有详尽的论述。为了有效地比较我国和国际上其他国家MBR的发展状况,本书中的第2章对该综述文章进行了详细的引述。

  自本书2002年一版问世以来,受到许多读者和同行的支持和鼓励。近十年来,膜生物反应器技术快速发展,其应用范围愈加广泛、应用实例快速增加、处理规模进一步增大,对膜生物反应器技术本身和膜污染机理的认识更加深刻,因此,有必要进行再版发行。

  此次再版在前版的基础上,同时参考了近年来大量国内外文献和研究成果,结合对这些文献和成果的理解,以及我们的研究成果,由上海交通大学邵嘉慧、何义亮和同济大学顾国维合作编写而成。再版增加了第5章膜生物反应器在新领域中的应用和第8章膜生物反应器的工艺设计与经济性分析,各章也都不同程度地增加了新的内容,并与原版内容进行整合。同时,删去了一版的第4章。顾国维、邵嘉慧、何义亮编写第1、2章;何义亮、邵嘉慧、齐唯编写第3、6章;李春杰、邵嘉慧、何义亮编写第4、7章;邵嘉慧、何义亮编写第5、8章;李咏梅、邵嘉慧、张树国编写第9章。邵嘉慧、何义亮和顾国维总体负责。本书内容力求系统全面,将理论研究与实际应用相结合,反映国内外膜生物反应器技术的最新研究成果和发展方向,本书参考的国内外文献已在书后的参考文献中列出,限于时间,如有遗漏,敬请谅解。

  本书的出版得到国家科学技术部高技术研究发展计划(863计划)项目“溴酸盐形成控制及消减技术研究”(编号2006AA06Z307)以及水专项“东江上游污染系统控制技术集成与工程示范”(编号2009ZX07211?002)课题的资助,同时感谢项目依托单位中国科学院生态环境研究中心等的支持!上海交通大学学生白红伟、侯娟、宋宏臣、谢章旺、戴沁宜等在本书的文献收集、文字整理和图表编辑等方面,也付出了辛勤的工作,在此一并感谢!

  由于时间有限,疏漏之处在所难免。欢迎读者和同行对本书指正。

  编著者

  2012年1月