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旋转式膜生物反应器
中国超滤膜技术网2012-12-02

   90年代,有人首先研制了一种生物反应器,随后美国国家航空与宇宙航行局对此进行改进研制了圆柱形旋转壁式生物反应器,并应用到组织培养领域。是由2个同心圆柱体构成的旋转装置,将细胞与培养液置入内、外圆柱体之间。整个装置绕纵轴旋转,根据细胞的种类、性质、数量、培养物的大小调节容器的旋转速度,使培养物长时间保持悬浮状态。
2012年浙江工商大学殷老师将旋转式生物反应器运用到了废水处理中来,[1]它是一种完全充满液体的生物反应器,以水平方向为轴作旋转运动。这种培养环境形成湍流较少,低剪切力,物质传递效率高,供氧丰富。实验结果表明,采用旋转式生物反应器可以模拟产生微重力条件下的生物效应,可以作为模拟微重力生物效应的有效手段。培养物在水平轴上建立了近似均质液体的悬浮轨道,重力向量持续随机分布,使培养物维持在连续的自由落体状态。
   在膜生物反应器(MBR)的研究中,旋转流MBR 即是近几年提出的一种新型工艺 ,它将水力旋流工作原理引入膜滤技术,通过改进膜器结构和人流方 式以降低膜污染,增大过滤通量。旋流器内的气泡受 旋转流的剪切,因聚合、破裂而形成强烈的波动,从而 增强了膜面和流体间的相对运动,阻止颗粒向膜面沉 积,减少浓差极化和膜孔堵塞。通过实验研究了旋转 流MBR的处理效果、生物相,并与常规一体式MBR进行了各方面的比较。
   在实验中发现旋转流MBR去除COD 和NH一N的效果略好于常规MBR,但两者差距不大,旋转流MBR的优越性主 要体现在膜透水量的增加。在 MLSS 4g/L时、曝气量为0.43/h、循环流量10L/min时2种MBR透水量的比较。旋转流MBR平均透水量约为常规的MBR的1.68倍
  通过镜检观察生物相发现2种MBR中均含有大量钟虫,这表明活性污泥性能良好。特别是在旋流式MBR中钟虫数量更多,钟虫对活性污泥的生物起促进作用,可防止污泥受过度剪切和扰动而打散和破碎。
   通过观察和计算旋转流膜面吸附的污泥量仅是常规MBR的1/2左右。因此旋转流MBR具有缓解膜污染、提高膜通水量的优势




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