膜科学与技术环保领域中聚丙烯中空纤维膜生物反应器的研究徐又石灯水王剑鸣陈雷浙江大学高分子科学与材料研究所，杭州310027反应器对高浓度有机，水处理特性的研究初步实验结果明在，5，去除率稳定在87.5，91.，当8凡大于0.5时，31.的去除率为98对，出1的去除率在8，4右。本方法处理故率高，抗冲击货荷力强，出水水质优良，操作管理方他占地面权小。具有良好的工业应用前景。

　　随符我国经济的迅猛发展，工业及4活污水的排放量也逐年增大，对环境造成了较为严重的危害。

　　同时，我人均每年占，水呈仪为觐界人均6有量步加剧了用水矛盾。千方百计减少污水排放量和污染物排放量是缓解我国水矛盾的有效途径，探讨新的有效污水处理技术是实现这目的的重要措施之。

　　近几年来。股技术己从低浊度的给水处理发展到7；1浊度废水处埋的各个领域。与各种工艺结合以解决传统方法难以解决的问，特别是对于高00高。唯降解育机工业废水的处理，在传统的生物处理法中引进膜分离技术显得更为迫切。在高池度污水处理中使用的膜组件必须满足以下几个条件1通量大不易污染；2耐酸碱耐细菌腐蚀；3强度大不易老化等。

　　道了活性污泥法和超滤结合处理城市污水的方法1.197，年英国人。也报道了超滤与活性污泥法结合处即。01为23 000，的，浓度废水的研究。1972年3办等开始了厌氧型滤膜生物反应器的研宄工作2.但在此以后的段时间，由于膜材料种类较少，使用寿命姒，限制了该工艺的长期稳定运汀，膜生物反应器基本上处子基础研，阶段。

　　进入80年代以来，随着膜质量的提高和造价的降低，膜生物反应器的研宄工作有了很大的进展，特别是在以下几个方面1设法提高微滤膜组件性能，并从膜生物反应器的组合上尽可能为膜的稳定工作创造条件，具体为提高膜通量和截留率以及减轻膜污染2扩大膜生物反应器的使用范围，探求，行的下作条件和工艺参数3降低处现1艺的动力损耗，使其成为节能型新工艺4进厅脱分离阻力和迪量的机地探讨1.13，于1989作。进行了将中空纤维直接浸于曝气池内的体式膜生物反应器的研宄，啤等1研允中空纤维膜的物理排列与堵塞的程度关系。135等1991研宄了活性污泥性能对超滤通量的影响。

　　等1992进行了活性污泥加微滤膜生物反应器脱，的研究。018189934研究了在宁纤维膜部装肘流曝气装置以增大膜通量第作方乳岁教授。

　　污染的方法等1996研究了膜生物反设器对大分+有机物的降解作用3.卿塔等1996研兄了滤液颗粒分布对微滤胶透过性能的影响。

　　国内有关膜生物反应器的研究工作起步较晚。华人学邢传宏，汗诚文等57996，997进行了卞板超滤膜。管状膜与活忭污泥结合的脱生物反应器处理生活污水和模拟废水的性能研究。

　　聚丙烯中空纤维膜具有强度高，耐酸碱和耐细菌腐蚀性能好，原料便宜易得，通量大等特点，是理想的脱分离材料，可与传统的生物法等废水处理技术结合以解决工业上高浓度难降解有机废水治理问。

　　1实验部分1.1膜材料实验用的聚丙烯中空纤维微孔膜由浙江大学膜分离工程联合公司采熔融挤出拉伸工艺制得1纤维内径3004.壁厚404.微孔形态呈微裂纹型平均孔径为，力心孔隙率为1.2生物反应器与膜单元结合方式体式脱生物反应器是将膜纟1.件无外4膜片浅没卞物反应器中。微生物在曝气池中耗闱降解机物。水通过灸压，吸从膜面进入中空纤维引出反应器，1.

　　1.2.2分体式分体式膜生物反应器是由相对独立的生物反应器此为活性污泥法与膜组件通过泵与管构成，1.3分析项目，0，重格俊钾标准法出氨电极法，酸度计。

　　1.4工艺流程及实验装置度水经调节般为68直接进膜生物反应器进行处理，12.

　　原水2实验结果制药厂废水处理某生物制药厂戍水，比为0.45左乜经沉淀及族氧处理后，均为160，尽左右。再经分体式脱牛物反应器处理7作留时间8出水0稳定在20，18左右，平均去除率为87.5，处理效果3.经过半个月的稳定运行，由于膜组件采取了特殊的构型及有效的定时反冲洗，膜出水通量直保持在较高22医药中间体废水处理令68，必耍时来水稀释1进体式膜下爪的去除效果分体式均30001哗。出水1坫木稳定在200 3008以平均为28，1屯几。均央除。牛。为9.。从4可清楚看出，进水浓度波动较大，但出水，0比强。由于采用了特殊的膜组件无外壳膜片以及低压间歇运行方式经过个多月的中试实验，膜出水通量也可较好地保持在较的水平上。处理效果4.

　　时间ti以去除效果体式2.3豆制品厂废水处理000咕均为0；直接经体式膜生物反应器处理，水力停留时间为121出水，0稳定在1540，平均为2，0，平均去除率98，处理效果5.

　　时间d1仍去除效体式550随时1的推移，出水浓度可达101左右第30天时由于天下暴雨，实验装置进水导致实验数据偏低，7.

　　下13去除效果体式3结果分析与讨论3.1000去除效果好由36明，不论是体式还是分体式膜生物反应器对。00都有较好的去除效果，某垃圾场下以犯去除效果体式24垃圾场渗滤液处理某垃圾场渗滤液经调节池出水00为12003体式膜生物反应器处理水力停留时间为20队出水稳定在400，左右，平均去除率为78，经过80多天的运行，没有排出剩余污泥，但池内活性直很理想，00去除效果6.

　　同时，该废水中湖广进水浓度为55850通过沉曝传统工艺，出水在100，以而米用体式单级膜生物反应器，出水基本稳定较高的豆制品厂废水，30的去除率可达99以上这是因为①膜分离组件的固液分离功能使生物反应器内活性污泥直保持高水平，提高了生物反应器的处理效率②膜组件能截留水中可溶性大分子物质，确保这些物质在生化反应器内能被反复充分分脱提高了出水水质③膜组件能截留水中大分刊粒和难降解有机成分，使之能在有限的生物反应器内有足够的停留时间，而占地面积少可省去祖，气毗3.2系统对仙。；的处理结果分析通过付垃圾场渗滤液试验明，爬生物反应器具有超过80的N，N去除能力，7.在进水，31为8，啤几时，出水可保持在51哗1以下，较长的泥龄为硝化细菌的生长提供了客观条件，随着运行时间，长，硝化能力不断增强，这是因为硝化细菌不断生长，而由于膜的截留作用几乎没有流失使硝化细菌浓度迅速提高出去除率明显增大。

　　3.3系纟允承受冲击负何由46明，随着进水浓度的增加，出水，仙基本保持恒定，说明膜生物反应器不仅能在负荷条件如阁4逃水，可达5 0001运。1由于其；1浓度的微生物量以及膜对大分有机物和胶料的截留作用，使之比常规活性污泥法有强的抗冲击负荷能力。

　　3.4膜的清洗与再生在膜生物反应器中，泥水分离是以膜分离的途径实现的，从膜分离的传质扩散理论来看，操作压力料液的浓度粘度紊动程度以及温度都是影响通帚的卞要因素。经过近儿乍的探索，我们在减轻膜污染方血枳累较丰富的经似。付分体式脱生物反应器而言，脱组件中空纤维脱的装填方式及密度，采用活忭载体。保持定的1流比。定时有效的反冲洗可确保膜通量在较长的时间内维持定的水平，必要时用化学试剂清洗使长期运行变为可能；对于体式膜生物反应器而言，通过曝气产生的气泡及污水流史脱面充分擦洗，采取低压间歇运厅的式，可防止膜孔堵塞使以91运行变为可能。

　　3.5膜生物反应器特性由于膜的高效分离作用，膜生物反应器系统中的生物反应器特性与传统的生物反应器有很大的区别。首先，膜的截留作用不但使微生物保持在反应器内，而且许多进水中的大分子物质或生化反应产生的大分子代谢产物也被截留在反应器内，从而有利于对微生物的驯化，使微生物对有机物的去除进步提高；同时通过微生物自身的内源呼吸消化，可保持污泥和定，无剩余污泥或仪有少剩余污泥产生。

　　4结论果比传统生化方法显著，由于生化作用增强及膜对微生物及溶解性机大分子胶粒的截留。00083选择；话的膜组件构型及合理的处理工艺，长期稳定运行变为可能。

　　由于维持较长的泥龄及膜的拦截使硝化细菌在日暴气池中积忍。使之对附。5去除率可达80左右。

　　所实验均从末排出剩金污泥，且运行状况直很理想，说明剩余污泥少。

　　5厂聚丙烯宁纤维膜生物反应器山于其处理效率高，出水水质稳定且运行管理方便占地面积小可省去沉池剩余污泥少等特点，具有良好的应用前设，值得在这1领域继续深入研允。促进膜分离技术及环保产业的发展。

　　5邢传宏，钱易，丁成1心，超滤膜生物反应器处理生活污水及其水力学研究，环境科学，1997，1851922 6那传宏，丁3.1述1士，钱易，无机膜生物反应裕处理生活污水试验研宄，环境科学，1997，183147汪诚文，钱易，刘税，膜好氧生物反应器处理生活污水的试验研究，给水排水，1996 221218218徐又，王树源，孟东峰，等，聚丙烯中空纤维微孔膜的制备新方法，中国发明专利，专利号21901003174，1990 1膜生物反应器对高浓度有机废水处理效黎念之博士荥获美化学1业*高荣誉奖化学工业学会况1美国分会1月19日宣布，定于3月8日在纽约授予世界著名的分离科学技术权威华裔科学家黎念之博士2000年度珀金奖章收1.1士1河3，以彰他在膜科学面化学及化学工程等领域中的卓越贡献。

　　拍金奖章是美国化学工业界的*高荣誉奖项，被誉称为美国化工界的诺贝尔奖，授予对化学工业作出杰出贡献的科学家。该奖是为纪念合成染料的发明人亨利珀金于1906年设立的，由化学工业学会美国分会美国化学会美国化学家学会美国化学工程师学会等6个机构联合评选的。化学工业学会是个国际性学会，1881年创建于英国伦敦。化学工业学会美国分会创建于1894年，是501中*大的个分会。

　　黎念之博士是膜科学的主要奠基人之。他是液体膜技术的发明人，是世界上第个提出高压下气体渗透高分子膜的渗透理论的科学家，美国政府曾聘请他担任阿波罗登月计划有关膜应用方面的科学顾问。

　　此外，他在面化学化工分离及催化剂研宄等方面也有卓越贡献。他的著作论文及专利有160余件，研究成果在太空技术化工石油化工环境保护资源再生利用医药及生命科学等领域中己获广泛应用，并对化学工程学科及相关学科领域的发展具有划时代的影响。

　　黎念之博士是位享誉世界的科学家。他是美国国家工程院院士中国科学院外籍院士台湾中央研究院院士。他曾任美国化工学会常务理事北美洲膜学会理事长美国化学会工业与工程化学部主席等职；数十次担任重大国际学术会议主席，其中包括1990年国际膜学术大会1090主席；还应邀在世界上70多所著名大学和研宄院作过130余次学术讲演。他直致力于促进中美化工界的合作与交流，曾担任第届中美双边化工学术会议的美方主席。目前黎念之博士正代美国化工学会与中国化工学会筹办第届中美双边化工学术会议，该会议将于2000年9月在北京举行。黎念之博士多年来不断将*先进的膜科学与技术介绍并引进到中国，有力地促进了我国膜科技的发展，填补了我国某些重要的膜工业领域的空白。

　　北京化工大学孙本惠供稿