LEVAPOR 生物膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
來源：桂林德態(tài)環(huán)?？萍加邢薰?/span> 閱讀：40699 更新時間：2023-05-04 10:19
LEVAPOR生物膜載體的獨特性能與現(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)的客戶提供解決方案。
獨特的反應(yīng)機理
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特的反應(yīng)機理，從2-氯-苯甲胺的生物降解案例中能體現(xiàn)出來：
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移動床生物膜技術(shù)2-氯-苯甲胺在2個小時內(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。10天內(nèi)2-氯-苯甲胺被降解，以氯離子的釋放來表征生化降解的效果。這個機理說明采用LEVAPOR生物膜載體比使用其它類型的載體工程啟動更快，降解能力更強。
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，在小試中該大學(xué)用洗滌廢水做了對比試驗。COD的容積負荷在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施了中試，對LEVAPOR載體和MUTAG載體進行了對比試驗。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類高密度飼養(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完成產(chǎn)出的目標(biāo)。
生長于該系統(tǒng)的魚類需要潔凈水的持續(xù)供給，尤其亞硝酸和氨氮的濃度要求極低，因為亞硝酸的濃度到0.5mg/L，氨氮的濃度到1mg/L就會對魚類有毒性作用。
水處理系統(tǒng)通過硝化和反硝化機理過濾和凈化循環(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)魚池中。波蘭一家在魚類養(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，工程啟動時間更短：
常見的塑料材質(zhì)的比表面積在500-1000m2/m3這個范圍，而LEVAPOR載體的比表面積則能達到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，而在塑料材質(zhì)的載體上則需要幾周的時間（圖4）。
在厭氧環(huán)境下對氯苯化合物的生物降解實驗中對不同類型的載體對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周后開始產(chǎn)生甲烷氣體，而在LEVAPOR載體上同一時間段甲烷氣體的產(chǎn)生量已達到最大量的85%左右（圖4）。
紙漿和造紙行業(yè)在保持運行高度穩(wěn)定的前提下大幅降低反應(yīng)池的容積：
中試項目長時間運行的結(jié)果顯示在LEVAPOR投配率12%時厭氧處理有毒紙漿廢水的反應(yīng)器的容積可以從原來的65000立方米（UASB厭氧罐）減少到18000立方米（生物膜反應(yīng)器）。
項目工業(yè)化實施時，啟動階段三個反應(yīng)器中的一個沒有投加載體，該反應(yīng)器中活性污泥被毒化完全喪失活性（5月中旬），而其它兩個反應(yīng)器仍舊正常運行。
對難降解化工廢水中氨氮的去除：
一個化工廠的已建污水處理設(shè)施需要對氨氮也做生化處理。為完成該目標(biāo)可以有不同的技術(shù)選項。因為空間受限沒有辦法對污水設(shè)施進行擴建?？紤]硝化的生物動力學(xué)，在總氮的容積負荷大于0.6kgTKN/m3×d時，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)過連續(xù)運行驗證了該方案確實可行（圖6）。
LEVAPOR生物膜技術(shù)處理高鹽工業(yè)廢水：
鹽度在50-60g/L時就達到了活性污泥處理含鹽廢水的極限。在一個處理鹽度110-120g/L和COD75-120g/L的制藥廢水的中試項目中，經(jīng)過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。
在鹽度達到120g/L和COD容積負荷2.0-2.5kgCOD/m3×d的條件下COD去除率能夠達到70-75%。
通過LEVAPOR生物膜增強技術(shù)提高生物降解能力
應(yīng)用上文提及過的反應(yīng)機理就有可能提高生化降解流程的效能并且增強其穩(wěn)定性，將一些特殊的營養(yǎng)物和微量營養(yǎng)物以及代謝產(chǎn)物附著于載體上，接著讓已做過處理的生物膜在反應(yīng)器中接種，就能啟動生物降解，從而達到生物強化的目的。
一個石化工廠的污水處理設(shè)施在過去幾年都沒能有效去除吡唑，通過將強化處理的生物膜固載在LEVAPOR載體上，經(jīng)過幾個輪次的調(diào)試運行處理結(jié)果很理想(圖8)。
馴化過的固載微生物作為接種劑放入1.4m3的中試裝置中，逐步增加容積負荷，4-5個禮拜后就能達到300mg吡唑/L×d的去除速度(圖9)。
使用滴濾床反應(yīng)器對廢舊塑料的存儲設(shè)施的廢氣進行生化處理：
在儲存可循環(huán)使用的廢舊塑料的倉庫中產(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，對人體健康有危害，必須做處理。但是普通的過濾設(shè)施不能有效凈化，因為廢氣中含有大量的微生物。通過使用含有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，因為需要外部的循環(huán)空氣量減少。
圖10使用LEVAPOR載體處理儲存循環(huán)利用塑料的倉庫產(chǎn)生廢氣的滴濾床反應(yīng)器，氣量15000m3/hr
表3使用LEVAPOR滴濾床反應(yīng)器對廢氣處理的效果分析
表3使用LEVAPOR滴濾床反應(yīng)器對廢氣處理的效果分析
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