Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Анализ основ мембранного загрязнения и последних достижений в области стратегии смягчения последствий загрязнений в мембранный биореактор

Использование гранулированных материалов с аэрацией

Для усиления отсоединения загрязнений от мембраны в МБР, исследование было сосредоточено на использовании гранулированных материалов с воздушным размывом, чтобы обеспечить непрерывную механическую очистку. В связи с этим, Siembida и др. [162] сообщали, что вводимых в резервуар МБР гранулированных материалов, значительно снижает формирование слоя осадка на мембранах. В ходе исследования также обнаружили, что этот метод привел к успешной длительной эксплуатации (более 600 дней) для потока пермеата 40 л/м2ч без химической очистки мембран. Введение гранулированных материалов также позволило МБР работать на более высоком проникшем потоке (более чем на 20% выше) по сравнению с обычным МБР. Точно так же, Курита и др. [163] обнаружили, что введение гранулированных материалов (из полиэтиленгликоля) в погружном МБР увеличивает критический поток более чем на 40%; это способствует стабильной работе МБР, несмотря на уменьшение аэрации на 50%. Снижение аэрации может заметно снизить производственные и эксплуатационные расходы на техническое обслуживание МБР. Johir и др. [164] изучали влияние различных размеров частиц гранулированного активированного угля (GAC) в погружном МБР, работающем при фильтрации потока 20 л/м2ч. Три диапазона размера из GAC были использованы в исследовании: 150-300, 300-600 и 600-1200 мкм. Авторы сообщают, что размер GAC сыграл значительную роль в области борьбы с мембранным загрязнением, так как общее мембранное сопротивление снижается на 60% с GAC размером частиц 300-600 мкм. Кроме того, с добавлением GAC удаление органики стало до 95%.

Кроме того, Прадхан и др. [165] обнаружили, что добавление гранулированных сред в МБР привело к снижению TMД и удвоению интенсивности аэрации (от 600 до 1200 л/ч/м2). Недавнее исследование также показало, что скорость аэрации в МБР может быть уменьшена более чем на 50% с введением гранулированных материалов [166]. В том же отношении, Krause и др. [167] исследовали удаление мембранное слоя загрязнений при непрерывном физическом истирании путем добавления гранулированного материала в активный ил. Они сообщили об отсутствии снижения проницаемости мембран на протяжении более восьми месяцев работы при потоке до 40 л/м2ч.

Эффективность использования гранулированного материала в качестве механизма управления загрязнением в анаэробном псевдоожиженном мембранном биореакторе (AFMBR) также отмечается в литературе. Ким и соавт. [168] исследовали влияние размещения GAC непосредственно в контакте с мембранами в AFMBR, в эксперименте с непрерывной загрузкой в течение 120 дней с использованием двухступенчатой системы анаэробной обработки: первый этап, состоящий из псевдоожиженного слоя биореактора без мембран, за которыми следует сам AFMBR. Псевдоожиженный GAC произвел действие размыва на поверхности мембраны, что понизило мембранное загрязнение. Очистки мембраны совершалась только два раза в течение 120 дней работы. Авторы сообщили о потребности в энергии 0,028 кВт·ч/м3, что является очень низким показателем по сравнению со значениями для анаэробного мембранного биореактора с использованием барботирующегося газа для контроля мембранного загрязнения. Точно так же, Аслам и др. [169] изучали эффективность использования GAC и неадсорбирующим диоксидом кремния и шарики полиэтилентерефталата (ПЭТ) в качестве псевдоожиженных сред в AFMBR в снижении мембранного загрязнения и потребности в энергии для псевдоожижения. Результаты их исследования показали, что GAC может уменьшить мембранное загрязнение как за счет адсорбции загрязнителя и размыва действием вдоль поверхности мембраны. Более мелкие частицы продемонстрировали более высокую сорбционную емкость и меньшую потребность в энергии для псевдоожижения пока сорбционная емкость не была исчерпана. Затем мембранный размыв стал доминирующим механизмом; и, сокращение загрязнения стало функцией расхода энергии, с более крупными частицами GAC, которые требуют больше энергии для обеспечения псевдоожижения и наилучшего снижения загрязнения.

Кроме того, увеличение соотношения упаковки количества частиц GAC от 10% до 50% привело к увеличению количества энергии, необходимого для псевдоожижения, а также понизили скорость загрязнения мембраны. Неадсорбирующие частицы диоксида кремния и шарики PET продемонстрировали сходные результаты с предварительно адсорбированным GAC, более низкое загрязнение было достигнуто у более крупных сред, которые имели более высокую потребность в энергии для псевдоожижения. Снижение загрязнения было также в следствие того, что некоторые лучше в данный расход энергии с более низкой удельной тяжестью шариков PET, чем с более плотным и более мелких предварительно адсорбированных частиц GAC. Кроме того, в последнее время, Ким и др. [170] использовали GAC в качестве псевдоожиженного частиц для соскабливания мембранного загрязнения и в качестве опоры для роста бактерий. Они обнаружили, что мембранное загрязнение успешно контролируется псевдоожижения GAC при низком TMД, которое можно было бы поддерживать на уровне ниже 0,12 бар при ежедневном удалении избыточных твердых частиц. С действием размыва GAC и ежедневным выводом твердых веществ, очистка мембран не требуется. Эти результаты открывают новую возможность использования этого метода, чтобы сделать химическую очистку мембрану редкой в работе МБР. Тем не менее, гранулированные материалы могут повредить материал мембраны. Необходимы дальнейшие исследования для нахождения оптимальной интенсивности аэрации и правильному выбору гранулированного материала, который не приведет к повреждению мембран.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее