Det förflutna och nuet av MABR-Undra din uppfattning om luftning med 60 år
Sedan förra året har det varit fler som diskuterat MABR-teknik inom avloppsreningsbranschen. Jag tror att malaysiska kunder alltid starkt har rekommenderat oss att börja sälja MABR och berättade för mig att MABR-teknologin har stora möjligheter, vilket är framtidens MBBR-teknologi, så med den här artikeln kan vi förstå MABR i förväg.
I början var MABR-tekniken ännu inte utvecklad. Några personer i branschen lyssnade på Fluences introduktion av MABR-processen på IFAT i München. På den tiden kallades Fluence även Emefcy (homonym MFC, vilket indikerar att detta företag har något med mikrobiella bränsleceller att göra). Då kände jag att tekniken var väldigt kraftfull, men på grund av kommersiella skäl hade jag inte möjlighet att introducera tekniken. Nu när förutsättningarna tillåter vill jag introducera MABR-processen i två faser. Idag ska jag först prata om det förflutna och nuet av MABR.
1. Vad är MABR?
MABR, det fullständiga namnet på Membrane Aeration Bioreactor, är membranluftningsbioreaktor. Som namnet antyder är det en biologisk process som använder membran för luftning, men missförstå mig inte. Den så kallade membranluftningen avser inte mikroporös luftning; MABR är en uppgraderad version av den traditionella aktiverade slamprocessen - den kan baseras på befintlig tankkapacitet. Å andra sidan kan mer avloppsvatten renas med mindre syreöverföringsenergiförbrukning.
Hur gör den det?
En säljare som säljer MABR-processen kan säga till dig: "Vi har ett egenutvecklat andningsbart membran som överför syre till biofilmen som fäster vid andningsmembranet. Precis som den mänskliga lungan är detta ett andningsbart membran."
Förstod inte försäljningen? Låt oss först se över dess utvecklingshistorik.
2. Den spirande perioden av MABR
Forskningen om MABR-processen kan spåras tillbaka till 1960-talet. De berömda FJ Ludzack och Morris Ettinger använde andningsbar plastfilm för oxidation 1960. De kunde redan se tillväxten av biofilm på plastfilmen.
Av någon anledning var forskningen på detta område tyst i nästan 30 år. Fram till 1978 reproducerades relaterad forskning - teamet av professor Charles Jenkins från West Virginia University publicerade en artikel med titeln "Pure oxygen fixed film reactor" i Journal of the Environmental Engineering Division. De använde Teflon-kapillärrör för att göra andningsbara membran och syntetiskt avloppsvatten för experiment, och effekten verkade vara bra även under förhållanden med hög organisk belastning, avlägsningsgraden av BOD var så hög som 90%. Men de kallade den designade reaktorn MABR, men Aerobic Media Trickling Filter. Jag gissar personligen att det beror på att det biologiska droppfiltret är mer bekant, trots allt var det en av de vanligaste avloppsreningsprocesserna under första hälften av förra seklet.
Varför tänkte de på att experimentera med teflonkapillärer? Det sägs vara inspirerat av en artikel i "Science" i 1972-Amerikanska läkare använder konstgjorda kapillärer för att göra cellodling in vitro. Jag vände på originaltexten, principen är verkligen väldigt lika. Betyder det att många innovationer inom avloppsindustrin behöver hålla i låren på biologi- och kemiindustrin?
3. Vägen till pilottest
Men efter det verkade MABR-forskningen läggas ner igen. Det var inte förrän 1986 som kanadensiske Dr. Pierre Cté och flera andra kollegor publicerade följande artikel i Journal of Membrane Science, som MABR-forskningen var tillbaka på rätt spår.
Början av tidningen publicerad av Dr. Pierre Cté och hans kollegor 1986|Källa: jstor
Följande är ett schematiskt diagram över den ihåliga fibermembranmodulen som han ritade (det var inte lätt att rita en bild det året): Eftersom syre överfördes från ena sidan av membranet till den andra sidan av membranet genom diffusion, blev inga bubblor genererade, så de var Kalla det bubbelfri luftning.
Schematiskt diagram över syreöverföring i hålfibermembran ritat av Dr. Cté|Källa: JSTOR
Men senare gick kanadensaren till jobbet med viktigare saker - han gick till ett fantastiskt företag för att utveckla ultrafiltreringsmembran. Detta företag heter ZENON Enviroment. Han blev företagets CTO 1998 tills det senare förvärvades av GE.
Lyckligtvis var Dr. Cté inte den enda som pysslade med det här på den tiden, och professor Michael Semmens vid University of Minnesota gjorde också relaterad forskning. 1999 publicerade hans team en artikel med titeln "Pilot-Plant Treatment of a High-Strength Brewery Wastewater Using a Membrane-Aeration Bioreactor" i tidskriften Water Environment Research. Termen MABR är officiellt lanserad och går in i pilotteststadiet.
Lyckligtvis var Dr. Cté inte den enda som pysslade med det här på den tiden, och professor Michael Semmens vid University of Minnesota gjorde också relaterad forskning. 1999 publicerade hans team en artikel med titeln "Pilot-Plant Treatment of a High-Strength Brewery Wastewater Using a Membrane-Aeration Bioreactor" i tidskriften Water Environment Research. Termen MABR är officiellt lanserad och går in i pilotteststadiet.
En recension av membranreaktorer skriven av Semmens-teamet|Anpassad av en bonde i Wa Village, referens: JSTOR
Samma år professor Eoin Casey's team från University of Dublin i Irland rapporterade också om forskningsframstegen för membransyreöverföringsmaterial i den internationella tidskriften Biotechnology and Bioengineering, och använde även förkortningen MABR. Den enda skillnaden är att A här syftar på luftad och inte luftning. Förstå skillnaden.
