Bioresource technology最新發表純氧膜氧傳輸生物膜系統(PO-MABR)用於污水生物處理系統
MABR藉由透氣性中空纖維膜低壓模式將氧氣高效傳遞給生物膜中的微生物,以實現污染物的降解。其原理是利用微孔膜將氧氣傳輸至另一側的生物膜,避免氧氣與污水直接接觸,從而提高氧的利用效率。因存在傳氧與曝氣機制,微生物膜會產生明顯的分層結構(好氧、厭氧層),進行有機物降解、硝化和反硝化反應,使MABR系統能處理氨氮、有機物等污染物。而該技術不僅具有高氧傳輸效率、高除氮效率、低能耗的優勢,還能提高COD反硝化利用率。
PO-MABR中的PO為pure oxygen(純氧)的縮寫,與A-MABR原理相似,差別在傳統曝氣方法使用含氧量僅為21%的空氣,導致高能耗及低氧傳輸速率(OTR),影響污水處理效率。而PO-MABR使用純氧(>90%)以保持高溶解氧(>10 mg/L),加速有機物降解並提升氧傳輸效率(OTE)。純氧曝氣特別在高有機負荷下有效,可減少殘留物並改變生物膜結構。
此篇研究PO-MABR採用氣體滲透膜,將低壓純氧直接擴散到生物膜中,確保碳和氮被去除。透過不同的操作條件,包括溫度、碳氮比、氣體壓力和流量,對PO-MABR的有效性進行研究。結果表明,使用PO-MABR生成更厚的生物膜與獨特的微生物結構,在污水進流率(0.02 L/h)下COD去除率達97%及TN去除率達91%,相較A-MABR高出14%和11%。結論PO-MABR的效能優於傳統的A-MABR。


參考文獻