膜生物反應(yīng)器

前言

這是克蘭菲爾德大學(xué)水科學(xué)課題組編寫(xiě)的第三本有關(guān)膜方面的書(shū)籍。由于Elsevier公司（Jeoff Smaldon的盛情及已簽署的合同條款，2007年已出版一本關(guān)于純化和飲用水處理的膜過(guò)濾書(shū)籍。通過(guò)編寫(xiě)上本書(shū)，我們獲得了一些經(jīng)驗(yàn)，因此本書(shū)不再采用新的編寫(xiě)思路，以防擾亂讀者對(duì)濃差極化、復(fù)雜設(shè)計(jì)方程及縮略詞定義的理解。本書(shū)是繼《膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)》之后的又一本針對(duì)膜生物反應(yīng)器的專(zhuān)著。《膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)》是由Tom Stephenson，Simon Judd，Bruce Jefferson和Keith Brindle共同編寫(xiě)的，2000年出版。之后，一系列用于水處理領(lǐng)域的膜技術(shù)書(shū)籍陸續(xù)出版，其中包括《化學(xué)工業(yè)中的膜技術(shù)》（Nunes和Peinemann編寫(xiě)，Wiley—VCH，2001）、　《膜技術(shù)與工業(yè)廢水回用》?。⊿imon Judd和Bruce．Jefferson編寫(xiě)，Elsevier，2003），以及最新的《復(fù)合膜系統(tǒng)水凈化技術(shù)》?。≧ajinderSingh編寫(xiě)，Elsevier，2006）和《膜系統(tǒng)廢水處理技術(shù)》（WEF，2006）。以上僅僅是膜法水處理技術(shù)相關(guān)書(shū)籍的一部分，還有一些研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊或以膜為主題的研討會(huì)、座談會(huì)和會(huì)議的論文集中（見(jiàn)附錄E）。盡管如此，過(guò)去6年中膜生物反應(yīng)器技術(shù)仍然得到了充分發(fā)展，因此有必要編寫(xiě)另一本膜技術(shù)參考書(shū)。

內(nèi)容概要

膜生物反應(yīng)器在市政和污水處理工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本書(shū)覆蓋了膜生物反應(yīng)器技術(shù)的方方面面，包括基礎(chǔ)知識(shí)、設(shè)計(jì)原理、膜阻塞及其控制、膜模型及過(guò)程配置，以及操作和維護(hù)．同時(shí)介紹了部分商業(yè)化的膜生物反應(yīng)器產(chǎn)品和工程實(shí)例。    本書(shū)特色：    ·有助于理解膜工藝和生物處理技術(shù)所涉及的基本過(guò)程。    ·介紹了經(jīng)濟(jì)型JMBR系統(tǒng)的特殊應(yīng)用。    ·列舉了工業(yè)排放物處理和回收的相關(guān)案例。    ·附錄提供了與MBR技術(shù)相關(guān)的參數(shù)、產(chǎn)品、會(huì)議、專(zhuān)業(yè)團(tuán)體等信息。

作者簡(jiǎn)介

Simon Judd，1992年8月進(jìn)入英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)工作，目前是膜技術(shù)方面的教授，并且任水科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)。Judd教授參與了該校幾乎所有生物分離MBR項(xiàng)目，包括9項(xiàng)獨(dú)立負(fù)責(zé)的課題。自20世紀(jì)90年代中期至今，他共指導(dǎo)11名博士生完成學(xué)業(yè)。他自幼被親生父母遺棄，被一個(gè)伐木工家庭撫

書(shū)籍目錄

譯序譯者簡(jiǎn)介前言編者簡(jiǎn)介貢獻(xiàn)者第1章　緒論　1.1  引言　1.2  MBR市場(chǎng)現(xiàn)狀及增長(zhǎng)預(yù)測(cè)　1.3  MBR技術(shù)實(shí)施障礙　1.4  MBR技術(shù)實(shí)施的推動(dòng)力　　1.4.1　立法　　1.4.2　鼓勵(lì)和資助　　1.4.3　投資成本　　1.4.4　水資源短缺　　1.4.5　對(duì)MBR技術(shù)信心的增強(qiáng)　1.5　歷史回顧　　1.5.1　MBR的早期發(fā)展：久保田和澤能公司MBR系統(tǒng)的確立　　1.5.2　其他MBR工藝的發(fā)展　　1.5.3  市場(chǎng)走向　1.6　總結(jié)　參考文獻(xiàn)第2章　基本原理　2.1　膜技術(shù)　　2.1.1　膜與膜分離工藝　　2.1.2　膜材料　　2.1.3　膜構(gòu)型  　　2.1.4　膜工藝運(yùn)行　2.2　生物處理　　2.2.1　生物處理基本原理　　2.2.2　處理工藝　　2.2.3　微生物學(xué)　　2.2.4　工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行依據(jù)　　2.2.5　曝氣　　2.2.6　脫氮除磷　　2.2.7　厭氧處理  2.3　MBR技術(shù)　　2.3.1　MBR構(gòu)型　　2.3.2　萃取和擴(kuò)散MBIR  　　2.3.3　反硝化　　2.3.4　浸沒(méi)式微生物截留MBR的組成要素　　2.3.5　膜特性　　2.3.6　進(jìn)水和微生物特性　　2.3.7　運(yùn)行　　2.3.8　MBR污染機(jī)理  　　2.3.9　MBR中膜污染控制與改善　2.4　總結(jié)　參考文獻(xiàn)第3章　設(shè)計(jì)  3.1　MBR系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)　　3.1.1　液體抽吸　　3.1.2　膜的維護(hù)　　3.1.3　曝氣　　3.1.4　設(shè)計(jì)計(jì)算：總結(jié)  3.2　浸沒(méi)式系統(tǒng)工藝比較　　3.2.1　簡(jiǎn)介　　3.2.2  Beverwijk污水處理廠，荷蘭　　3.2.3  Point Loma污水處理廠，圣地亞哥　　3.2.4  Bedok水回用設(shè)施，新加坡　　3.2.5  Pietrarnurata，特倫托(Trento)大學(xué)　　3.2.6  Eawag中試MBR，Kloten／Opfikon，瑞士　3.3  MBR設(shè)計(jì)和運(yùn)行　　3.3.1　參考數(shù)據(jù)　　3.3.2　生物動(dòng)力學(xué)常數(shù)　　3.3.3　設(shè)計(jì)計(jì)算　　3.3.4　設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)方面　3.4　總結(jié)　參考文獻(xiàn)第4章　商業(yè)化技術(shù)　4.1　簡(jiǎn)介　4.2　浸沒(méi)式FS技術(shù)　　4.2.1　久保田　　4.2.2　Brightwater’Engineering  　　4.2.3　Colloide工程系統(tǒng)　……第5章　工程實(shí)例附錄A　鼓風(fēng)機(jī)功率計(jì)算附錄B　MBR生物處理基本參數(shù)值附錄C　中空纖維膜組件參數(shù)附錄D　膜產(chǎn)品目錄附錄E　近期召開(kāi)的有關(guān)MBR及污水處理的主要會(huì)議　附錄F　部分專(zhuān)業(yè)及貿(mào)易團(tuán)體符號(hào)說(shuō)明縮略詞術(shù)語(yǔ)表

章節(jié)摘錄

插圖：盡管有機(jī)膜的污染是由于有機(jī)物與膜發(fā)生物／有機(jī)相互作用造成的，而不是由于鳥(niǎo)糞石的形成導(dǎo)致的，但anMBR濾膜表面上形成的濾餅同時(shí)含有機(jī)物和沉淀的鳥(niǎo)糞石（Choo and Lee，1996a）。（2hoo等（2000）觀察發(fā)現(xiàn)，即使在使用有機(jī)膜過(guò)濾之前，先去除進(jìn)水中的氨（鳥(niǎo)糞石的一種組分），污染速率也不會(huì)改變。研究者還發(fā)現(xiàn)有機(jī)膜表面上的濾餅層污染比由溶解性物質(zhì)和膠體引起的內(nèi)部污染（即膜孔堵塞）更嚴(yán)重（Choo and Lee，1996a；Kang et a1．，2002；Lee et a1．，200lc）。而通量更高、濾餅層更?。ㄌ貏e是錯(cuò)流速率較高時(shí)）的陶瓷膜的污染主要由鳥(niǎo)糞石在膜孔內(nèi)部的沉積引起，這一結(jié)論可以通過(guò)掃描電鏡（SEM）直接觀察結(jié)合鎂的物料恒算得出（Yoon et a1．，1999），也可以由得到的氨濃度對(duì)膜污染的影響得出（Choo et aI．，2000）。與好氧工藝相同，膜的疏水特性可以在一定程度上抑制anMBR中聚合膜的污染。膜表面電荷也對(duì)膜污染有重要影響（Kang et a1．，2002），除非料液中的離子強(qiáng)度足夠大可以壓縮雙電層結(jié)構(gòu)，從而消除電荷排斥作用（Fane et a1．，1983）。厭氧系統(tǒng)中膜孔徑大小對(duì)污染的影響也與好氧系統(tǒng)相似，即大孔徑膜的初始通量較大，但由于膜孔內(nèi)部或膜表面的堵塞，隨后的通量衰減速率也更快（Choo and Lee，1996b；He et a1．，1999，2005；Imasaka et a1．，1989；Saw et a1．，1986）。最佳膜孔尺寸是由料液特性決定的。Elmaleh和Abdelmolmmi（1997）研究了膜孔尺寸對(duì)anMBR系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)滲透通量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)過(guò)濾厭氧混合液時(shí)，穩(wěn)態(tài)通量在膜孔徑約為O．45tan時(shí)達(dá)到最大值；而過(guò)濾產(chǎn)甲烷菌的混合菌群時(shí)，穩(wěn)態(tài)通量在孔徑為O．15gm時(shí)達(dá)到最大值。

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