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LEVAPOR 生物膜技术的应用领域

             来源:桂林德态环保科技有限公司 阅读:4014 更新时间:2019-12-24 14:32

LEVAPOR生物膜载体的独特性能与现代生化技术相结合能研发出新型高效的工艺,为不同行业的客户提供解决方案。
 
独特的反应机理
 
LEVAPOR载体的孔隙结构以及高吸附性能在生化降解中提供了一种独特的反应机理,从2-氯-苯甲胺的生物降解案例中能体现出来:

采用活性污泥法微生物菌群被2-氯-苯甲胺所抑制。而采用LEVAPOR移动床生物膜技术2-氯-苯甲胺在2个小时内被吸附到载体上,液相中的毒性大幅降低,从而确保生化降解能够迅速启动。10天内2-氯-苯甲胺被降解,以氯离子的释放来表征生化降解的效果。这个机理说明采用LEVAPOR生物膜载体比使用其它类型的载体工程启动更快,降解能力更强。
 
这些区别在柏林工业大学所做的小试和中试中得到了证实,在小试中该大学用洗涤废水做了对比试验。COD的容积负荷在2.3-2.9kgCOD/m3×d。使用LEVAPOR载体的装置COD出水是最低的。随后的中试只使用LEVAPOR载体。
处理市政污水时更高的硝化效率:
 
该市政污水厂的处理量从43000m3/d增加到58000m3/d,为了提高硝化效率实施了中试,对LEVAPOR载体和MUTAG载体进行了对比试验。LEVAPOR载体即使在低投配率的条件下硝化效率也比MUTAG载体高,氨氮的出水值更低。

循环水产养殖业水处理系统:
 
循环水产养殖是指在可控制的条件下将鱼类高密度饲养在室内空间,而不是在室外的池塘。这是一种集约化的养殖方式,以有限的用水和土地空间和几乎完全可控的要素来完成产出的目标。
 
生长于该系统的鱼类需要洁净水的持续供给,尤其亚硝酸和氨氮的浓度要求极低,因为亚硝酸的浓度到0.5mg/L,氨氮的浓度到1mg/L就会对鱼类有毒性作用。
 
水处理系统通过硝化和反硝化机理过滤和净化循环水,处理装置是采用填LEVAPOR载体的生物滤池,处理后的水重新流入到养鱼池中。波兰一家在鱼类养殖行业处于领导地位的公司在中试中发现,填装LEVAPOR载体的生物滤池对总氮的去除效率最高(图3),可归结于LEVAPOR载体的巨大吸附面积。由于中试的优异结果之前使用的塑料材质的载体被填充率更低的LEVAPOR载体替换,替换载体后的系统用于曝气和流化的能耗有所降低。

微生物在载体上繁殖速度更快,工程启动时间更短:
 
常见的塑料材质的比表面积在500-1000m2/m3这个范围,而LEVAPOR载体的比表面积则能达到1.3-1.6×106m2/m3,有极其优异的吸附微生物的能力。微生物能够在载体上迅速繁殖,然后加速生物膜的形成。降解氯苯的微生物菌群在LEVAPOR载体上150-200分钟内就能繁殖生长,而在塑料材质的载体上则需要几周的时间(图4)。
 
在厌氧环境下对氯苯化合物的生物降解实验中对不同类型的载体对微生物的繁殖及生物膜的形成做了比较研究。甲烷的产生量作为反应速度的表征。在聚氨酯泡沫体上3-4周后开始产生甲烷气体,而在LEVAPOR载体上同一时间段甲烷气体的产生量已达到最大量的85%左右(图4)。

纸浆和造纸行业在保持运行高度稳定的前提下大幅降低反应池的容积:
 
中试项目长时间运行的结果显示在LEVAPOR投配率12%时厌氧处理有毒纸浆废水的反应器的容积可以从原来的65000立方米(UASB厌氧罐)减少到18000立方米(生物膜反应器)。
 
项目工业化实施时,启动阶段三个反应器中的一个没有投加载体,该反应器中活性污泥被毒化完全丧失活性(5月中旬),而其它两个反应器仍旧正常运行。
对难降解化工废水中氨氮的去除:
 
一个化工厂的已建污水处理设施需要对氨氮也做生化处理。为完成该目标可以有不同的技术选项。因为空间受限没有办法对污水设施进行扩建。考虑硝化的生物动力学,在总氮的容积负荷大于0.6kgTKN/m3×d时,在反应池中投放一定量的LEVAPOR载体,可以建立稳定和有效的硝化流程。经过连续运行验证了该方案确实可行(图6)。
LEVAPOR生物膜技术处理高盐工业废水:
 
盐度在50-60g/L时就达到了活性污泥处理含盐废水的极限。在一个处理盐度110-120g/L和COD75-120g/L的制药废水的中试项目中,经过驯化的微生物菌群固载在LEVAPOR载体上,生物膜在如此苛刻的条件下也能够发挥作用。

在盐度达到120g/L和COD容积负荷2.0-2.5kgCOD/m3×d的条件下COD去除率能够达到70-75%。
 
通过LEVAPOR生物膜增强技术提高生物降解能力
 
应用上文提及过的反应机理就有可能提高生化降解流程的效能并且增强其稳定性,将一些特殊的营养物和微量营养物以及代谢产物附着于载体上,接着让已做过处理的生物膜在反应器中接种,就能启动生物降解,从而达到生物强化的目的。
 
一个石化工厂的污水处理设施在过去几年都没能有效去除吡唑,通过将强化处理的生物膜固载在LEVAPOR载体上,经过几个轮次的调试运行处理结果很理想(图8)。

驯化过的固载微生物作为接种剂放入1.4m3的中试装置中,逐步增加容积负荷,4-5个礼拜后就能达到300mg吡唑/L×d的去除速度(图9)。

使用滴滤床反应器对废旧塑料的存储设施的废气进行生化处理:
 
在储存可循环使用的废旧塑料的仓库中产生的有毒气体中含有高浓度的黑曲霉菌属和产孢子微生物,对人体健康有危害,必须做处理。但是普通的过滤设施不能有效净化,因为废气中含有大量的微生物。通过使用含有LEVAPOR载体的生物滴滤床反应器废气能够得到有效治理,达到排放要求和循环利用。使用该反应器在冬天能耗降低,因为需要外部的循环空气量减少。
图10使用LEVAPOR载体处理储存循环利用塑料的仓库产生废气的滴滤床反应器,气量15000m3/hr

表3使用LEVAPOR滴滤床反应器对废气处理的效果分析
 


 


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