Minulosť a súčasnosť MABR-Zvrhnite svoje vnímanie prevzdušňovania o 60 rokov
Od minulého roka viac ľudí diskutuje o technológii MABR v priemysle čistenia odpadových vôd. Myslím si, že malajskí zákazníci nám vždy dôrazne odporúčali, aby sme začali predávať MABR, a povedali mi, že technológia MABR má veľké vyhliadky, čo je budúca technológia MBBR, takže pomocou tohto článku môžeme MABR trochu porozumieť vopred.
Na začiatku technológia MABR ešte nebola vyvinutá. Niektorí ľudia z odvetvia počúvali predstavenie procesu MABR od Fluence na IFAT v Mníchove. V tom čase sa Fluence nazýval aj Emefcy (homonymný MFC, čo naznačuje, že táto spoločnosť má niečo spoločné s mikrobiálnymi palivovými článkami). V tom čase som mal pocit, že technológia je veľmi výkonná, no z komerčných dôvodov som nemal možnosť ju predstaviť. Teraz, keď to podmienky dovoľujú, by som rád zaviedol proces MABR v dvoch fázach. Dnes najskôr porozprávam o minulosti a súčasnosti MABR.
1. Čo je MABR?
MABR, plný názov Membrane Aeration Bioreactor, je membránový prevzdušňovací bioreaktor. Ako už názov napovedá, ide o biologický proces, ktorý využíva membrány na prevzdušňovanie, no nenechajte sa pomýliť. Takzvané membránové prevzdušňovanie sa nevzťahuje na mikroporézne prevzdušňovanie; MABR je vylepšená verzia tradičného procesu aktivovaného kalu – môže byť založená na existujúcej kapacite nádrže. Na druhej strane je možné vyčistiť viac odpadových vôd s menšou spotrebou energie na prenos kyslíka.
ako sa to robí?
Predajca, ktorý predáva proces MABR, vám môže povedať: "Máme samostatne vyvinutú priedušnú membránu, ktorá prenáša kyslík do biofilmu prilepeného na priedušnú membránu. Rovnako ako ľudské pľúca, aj toto je priedušná membrána."
Nerozumeli ste predaju? Najprv sa pozrime na históriu jeho vývoja.
2. Obdobie pučania MABR
Výskum procesu MABR možno vysledovať do 60. rokov 20. storočia. Slávni FJ Ludzack a Morris Ettinger použili na oxidáciu priedušnú plastovú fóliu v roku 1960. Na plastovej fólii už mohli vidieť rast biofilmu.
Z nejakého dôvodu sa výskum v tejto oblasti takmer 30 rokov odmlčal. Až do roku 1978 sa reprodukoval súvisiaci výskum – tím profesora Charlesa Jenkinsa z univerzity v Západnej Virgínii publikoval v časopise Journal of the Environmental Engineering Division článok s názvom „Filmový reaktor s fixovaným čistým kyslíkom“. Použili teflónové kapiláry na výrobu priedušných membrán a syntetických odpadových vôd na experimenty a účinok sa zdal byť dobrý - dokonca aj pri podmienkach vysokého organického zaťaženia bola rýchlosť odstraňovania BSK až 90%. Navrhnutý reaktor však nazvali MABR, ale Aerobic Media Trickling Filter. Osobne si myslím, že je to tým, že biologický kvapkací filter je známejší, napokon, bol to jeden z najbežnejších procesov čistenia odpadových vôd v prvej polovici minulého storočia.
Prečo ich napadlo experimentovať s teflónovými kapilárami? Hovorí sa, že je inšpirovaný článkom v časopise „Science“ v 1972-americkí lekári používajú umelé kapiláry na kultiváciu buniek in vitro. Otočil som pôvodný text, princíp je skutočne veľmi podobný. Znamená to, že mnohé inovácie v kanalizačnom priemysle musia držať stehná biologického a chemického priemyslu?
3. Cesta k pilotnému testu
Ale potom sa zdalo, že výskum MABR bol opäť upustený. Až v roku 1986 kanadský Dr. Pierre Cté a niekoľko ďalších kolegov publikovali nasledujúci článok v časopise Journal of Membrane Science, že výskum MABR bol späť na správnej ceste.
Začiatok článku, ktorý publikoval Dr. Pierre Cté a jeho kolegovia v roku 1986|Zdroj: jstor
Nasleduje schematický diagram membránového modulu z dutých vlákien, ktorý nakreslil (toho roku nebolo ľahké nakresliť obrázok): Pretože sa kyslík prenášal z jednej strany membrány na druhú stranu membrány difúziou, nevznikli žiadne bubliny. generované, takže boli Volajte to prevzdušňovanie bez bublín.
Schematický diagram prenosu kyslíka v membráne z dutého vlákna nakreslený Dr. Cté|Zdroj: JSTOR
Neskôr však Kanaďan začal pracovať na dôležitejších veciach – šiel do skvelej spoločnosti na vývoj ultrafiltračných membrán. Táto spoločnosť sa volá ZENON Enviroment. V roku 1998 sa stal CTO spoločnosti, kým ju neskôr nezískala GE.
Našťastie doktor Cté nebol jediný, kto sa v tom čase zaoberal týmito vecami, a súvisiaci výskum robil aj profesor Michael Semmens z University of Minnesota. V roku 1999 jeho tím publikoval v časopise Water Environment Research článok s názvom „Pilotné čistenie odpadových vôd z pivovaru s vysokou pevnosťou pomocou bioreaktora s membránovým prevzdušňovaním“. Termín MABR je oficiálne spustený a vstupuje do fázy pilotného testovania.
Našťastie doktor Cté nebol jediný, kto sa v tom čase zaoberal týmito vecami, a súvisiaci výskum robil aj profesor Michael Semmens z University of Minnesota. V roku 1999 jeho tím publikoval v časopise Water Environment Research článok s názvom „Pilotné čistenie odpadových vôd z pivovaru s vysokou pevnosťou pomocou bioreaktora s membránovým prevzdušňovaním“. Termín MABR je oficiálne spustený a vstupuje do fázy pilotného testovania.
Prehľad membránových reaktorov napísaný tímom Semmens|Upravené farmárom vo Wa Village, odkaz: JSTOR
V tom istom roku profesor Eoin Casey'Tím z Dublinskej univerzity v Írsku tiež informoval o pokroku vo výskume membránových materiálov na prenos kyslíka v medzinárodnom časopise Biotechnology and Bioengineering a použil aj skratku MABR. Jediný rozdiel je v tom, že A tu znamená prevzdušňovanie a nie prevzdušňovanie. Prosím pochopte rozdiel.
