LEVAPOR生物膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
來(lái)源：桂林德態(tài)環(huán)保科技有限公司 閱讀：3228 更新時(shí)間：2024-10-21 09:13
LEVAPOR生物膜載體的獨(dú)特性能與現(xiàn)代生化技術(shù)相結(jié)合能研發(fā)出新型高效的工藝，為不同行業(yè)的客戶(hù)提供解決方案。
獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)理
LEVAPOR載體的孔隙結(jié)構(gòu)以及高吸附性能在生化降解中提供了一種獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)理，從2-氯-苯甲胺的生物降解案例中能體現(xiàn)出來(lái)：
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微生物在載體上繁殖速度更快，工程啟動(dòng)時(shí)間更短
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馴化過(guò)的固載微生物作為接種劑放入1.4m³的中試裝置中，逐步增加容積負(fù)荷，4-5個(gè)禮拜后就能達(dá)到300mg吡唑/L×d的去除速度(圖9)。
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獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)理
LEVAPOR載體的孔隙結(jié)構(gòu)以及高吸附性能在生化降解中提供了一種獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)理，從2-氯-苯甲胺的生物降解案例中能體現(xiàn)出來(lái)：
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移動(dòng)床生物膜技術(shù)2-氯-苯甲胺在2個(gè)小時(shí)內(nèi)被吸附到載體上，液相中的毒性大幅降低，從而確保生化降解能夠迅速啟動(dòng)。10天內(nèi)2-氯-苯甲胺被降解，以氯離子的釋放來(lái)表征生化降解的效果。這個(gè)機(jī)理說(shuō)明采用LEVAPOR生物膜載體比使用其它類(lèi)型的載體工程啟動(dòng)更快，降解能力更強(qiáng)。
這些區(qū)別在柏林工業(yè)大學(xué)所做的小試和中試中得到了證實(shí)，在小試中該大學(xué)用洗滌廢水做了對(duì)比試驗(yàn)。COD的容積負(fù)荷在2.3-2.9kgCOD/m3×d。使用LEVAPOR載體的裝置COD出水是最低的。隨后的中試只使用LEVAPOR載體。
處理市政污水時(shí)更高的硝化效率
該市政污水廠的處理量從43000m³/d增加到58000m3/d，為了提高硝化效率實(shí)施了中試，對(duì)LEVAPOR載體和MUTAG載體進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。LEVAPOR載體即使在低投配率的條件下硝化效率也比MUTAG載體高，氨氮的出水值更低。
循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)水處理系統(tǒng)
循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖是指在可控制的條件下將魚(yú)類(lèi)高密度飼養(yǎng)在室內(nèi)空間，而不是在室外的池塘。這是一種集約化的養(yǎng)殖方式，以有限的用水和土地空間和幾乎完全可控的要素來(lái)完成產(chǎn)出的目標(biāo)。生長(zhǎng)于該系統(tǒng)的魚(yú)類(lèi)需要潔凈水的持續(xù)供給，尤其亞硝酸和氨氮的濃度要求極低，因?yàn)閬喯跛岬臐舛鹊?.5mg/L，氨氮的濃度到1mg/L就會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)有毒性作用。
水處理系統(tǒng)通過(guò)硝化和反硝化機(jī)理過(guò)濾和凈化循環(huán)水，處理裝置是采用填LEVAPOR載體的生物濾池，處理后的水重新流入到養(yǎng)魚(yú)池中。波蘭一家在魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖行業(yè)處于領(lǐng)導(dǎo)地位的公司在中試中發(fā)現(xiàn)，填裝LEVAPOR載體的生物濾池對(duì)總氮的去除效率最高（圖3），可歸結(jié)于LEVAPOR載體的巨大吸附面積。由于中試的優(yōu)異結(jié)果之前使用的塑料材質(zhì)的載體被填充率更低的LEVAPOR載體替換，替換載體后的系統(tǒng)用于曝氣和流化的能耗有所降低。
微生物在載體上繁殖速度更快，工程啟動(dòng)時(shí)間更短
常見(jiàn)的塑料材質(zhì)的比表面積在500-1000m²/m³這個(gè)范圍，而LEVAPOR載體的比表面 積則能達(dá)到1.3-1.6×106m²/m³，有極其優(yōu)異的吸附微生物的能力。微生物能夠在載體上迅速繁殖，然后加速生物膜的形成。降解氯苯的微生物菌群在LEVAPOR載體上150-200分鐘內(nèi)就能繁殖生長(zhǎng)，而在塑料材質(zhì)的載體上則需要幾周的時(shí)間（圖4）。
在厭氧環(huán)境下對(duì)氯苯化合物的生物降解實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同類(lèi)型的載體對(duì)微生物的繁殖及生物膜的形成做了比較研究。甲烷的產(chǎn)生量作為反應(yīng)速度的表征。在聚氨酯泡沫體上3-4周后開(kāi)始產(chǎn)生甲烷氣體，而在LEVAPOR載體上同一時(shí)間段甲烷氣體的產(chǎn)生量已達(dá)到最大量的85%左右（圖4）。
紙漿和造紙行業(yè)在保持運(yùn)行高度穩(wěn)定的前提下大幅降低反應(yīng)池的容積
中試項(xiàng)目長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的結(jié)果顯示在LEVAPOR投配率12%時(shí)厭氧處理有毒紙漿廢水的反應(yīng)器的容積可以從原來(lái)的65000立方米（UASB厭氧罐）減少到18000立方米（生物膜反應(yīng)器）。
項(xiàng)目工業(yè)化實(shí)施時(shí)，啟動(dòng)階段三個(gè)反應(yīng)器中的一個(gè)沒(méi)有投加載體，該反應(yīng)器中活性污泥被毒化完全喪失活性（5月中旬），而其它兩個(gè)反應(yīng)器仍舊正常運(yùn)行。
對(duì)難降解化工廢水中氨氮的去除
一個(gè)化工廠的已建污水處理設(shè)施需要對(duì)氨氮也做生化處理。為完成該目標(biāo)可以有不同的技術(shù)選項(xiàng)。因?yàn)榭臻g受限沒(méi)有辦法對(duì)污水設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)建?？紤]硝化的生物動(dòng)力學(xué)，在總氮的容積負(fù)荷大于0.6kgTKN/m3×d時(shí)，在反應(yīng)池中投放一定量的LEVAPOR載體，可以建立穩(wěn)定和有效的硝化流程。經(jīng)過(guò)連續(xù)運(yùn)行驗(yàn)證了該方案確實(shí)可行（圖6）。
LEVAPOR生物膜技術(shù)處理高鹽工業(yè)廢水
鹽度在50-60g/L時(shí)就達(dá)到了活性污泥處理含鹽廢水的極限。在一個(gè)處理鹽度110-120g/L和COD75-120g/L的制藥廢水的中試項(xiàng)目中，經(jīng)過(guò)馴化的微生物菌群固載在LEVAPOR載體上，生物膜在如此苛刻的條件下也能夠發(fā)揮作用。
在鹽度達(dá)到120g/L和COD容積負(fù)荷2.0-2.5kgCOD/m3×d的條件下COD去除率能夠達(dá)到70-75%。
通過(guò)LEVAPOR生物膜增強(qiáng)技術(shù)提高生物降解能力
應(yīng)用上文提及過(guò)的反應(yīng)機(jī)理就有可能提高生化降解流程的效能并且增強(qiáng)其穩(wěn)定性，將一些特殊的營(yíng)養(yǎng)物和微量營(yíng)養(yǎng)物以及代謝產(chǎn)物附著于載體上，接著讓已做過(guò)處理的生物膜在反應(yīng)器中接種，就能啟動(dòng)生物降解，從而達(dá)到生物強(qiáng)化的目的。
一個(gè)石化工廠的污水處理設(shè)施在過(guò)去幾年都沒(méi)能有效去除吡唑，通過(guò)將強(qiáng)化處理的生物膜固載在LEVAPOR載體上，經(jīng)過(guò)幾個(gè)輪次的調(diào)試運(yùn)行處理結(jié)果很理想(圖8)
馴化過(guò)的固載微生物作為接種劑放入1.4m³的中試裝置中，逐步增加容積負(fù)荷，4-5個(gè)禮拜后就能達(dá)到300mg吡唑/L×d的去除速度(圖9)。
使用滴濾床反應(yīng)器對(duì)廢舊塑料的存儲(chǔ)設(shè)施的廢氣進(jìn)行生化處理
在儲(chǔ)存可循環(huán)使用的廢舊塑料的倉(cāng)庫(kù)中產(chǎn)生的有毒氣體中含有高濃度的黑曲霉菌屬和產(chǎn)孢子微生物，對(duì)人體健康有危害，必須做處理。但是普通的過(guò)濾設(shè)施不能有效凈化，因?yàn)閺U氣中含有大量的微生物。通過(guò)使用含有LEVAPOR載體的生物滴濾床反應(yīng)器廢氣能夠得到有效治理，達(dá)到排放要求和循環(huán)利用。使用該反應(yīng)器在冬天能耗降低，因?yàn)樾枰獠康难h(huán)空氣量減少。
