膜生物反应器的运行方式

化学制药废水治理的新技术

——水解酸化—膜生物反应器工艺

概述：

一项用于化学制药废水治理的新技术——水解酸化—膜生物反应器工艺处理难降解抗生素废水工业化技术研究，通过了河北省环保局组织的专家鉴定。这为高浓度难降解的抗生素废水治理提供了高效经济的新工艺。

化学制药废水治理，尤其是高浓度难降解的抗生素废水治理一直是个难题。河北省是制药工业大省，去年，国家有关部门在河北省建立了国家环保制药废水污染控制工程技术中心。为解决化学制药废水治理的难题，省环科院、华药环保所、国家环保制药废水污染控制工程技术中心等单位，联合开展了攻关研究。在实验取得初步成功的基础上，又在华药三废中心建设了工业化示范装置。经过近一年的连续运行，效果良好，监测指标达到了污水综合排放标准。

鉴定专家们一致认为，该研究成果为抗生素废水和其他难降解高浓度有机废水处理的达标排放，提供了有效的技术支持，具有重大的理论意义和广阔的应用前景。 背景：

制药工业是我国国民经济中发展最快的行业之一，改革开放以来一直保持着较快的发展速度，随着国外对环境保护标准日益严格和人力成本等原因，我国已经成为国际上重要的原料药生产加工基地，据统计，中国现有医药工业企业3600多家，生产化学原料药近15

专业的膜分离产品提供商与服务商

膜—生物反应器

（MBR/ESMBR）

环

保

新

技

术

介

绍

杭州凯洁膜分离技术有限公司

第一章 膜-生物反应器介绍

膜-生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处

理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大

分子有机物质截留住，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，

而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面，膜截留了反应池中的微生物，

使反应池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，

另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此，膜-生

物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法

相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期

长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。

使用膜生物反应器（MBR/ESMBR）膜片时警告：

（膜片使用寿命：三分在于膜产品本身质量，七分在于用户是否正确使用膜产品）

1. 使用与安装前必须仔细阅读此说明书，并按此说明书进行安装与使用。

2. 膜元件使用时初始通量往往会大于最大设计透过液，有时会大于最大设

生物反应器

的比 拟 放 大

“发酵放大是一门艺术，而不是一门 科学” —— A.E.Humphrey

Contents:

1、生物反应器比拟放大的概念 2、生物反应器比拟放大的方法 3、生物反应器比拟放大需要考虑的因素 4、小结

1、生物反应器比拟放大的概念1.1 比拟放大的定义

生物反应器的放大是指在反应器的设计与操作上，将 小型反应器的最优反应结果转移至工业规模反应器中 重现的过程。 生物工程产品的研究开发的三个阶段： (1)实验室阶段 (2)中试

(3)工厂化生产

第一阶段 实验室规模，进行菌种的筛选和培养基的研究

第二阶段 中试工厂规模，确定菌种培养的最佳操作条件

第三阶段

工厂大规模生产

表1 小型和大型生物反应器设计的不同点项目功率消耗 实验用反应器 不必考虑 控制检测装置占去一定 空间 可不必考虑 较易解决 生产用反应器 需认真对待

反应器内空间混合特性 换热系统

无此影响需认真对待 较难解决

1.2 放大的核心问题和目的 核心问题：

9

生物反应器中有三种重要的过程： (1)热力学过程， (2)微观动力学过程， (3)传递过程。 ※而核心问题是传递过程。因为规模的放大对 传递过程的影响最大。 放大目的： 维持中试所得到的最佳的细胞生长速率，

降低膜生物反应器_MBR_能耗的主要途径

降低膜生物反应器（MBR）能耗的主要途径

陈 军

（博莱克威奇工程设计有限公司 广东 深圳 585101）

摘 要： 由于膜生物反应器能耗较高，制约其在工程上的应用。通过对MBR工艺能耗进行研究分析，得出改进和优化工艺设计、设备选型和运行管理，能有效的降低膜生物反应器的能耗。工程运行也表明：优化和改进工艺设计，设备选型和运行管理模式的节能效率分别为30%，40%，15%，节能降耗效果明显。

关键词： 工艺设计；设备；运行；改进；优化；节能降耗

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2010）0520161－02

膜生物反应器（MBR）工艺与传统废水生物处理工艺相比，出水水质好，出水可直接回用，占地面积小，活性污泥浓度高，剩余污泥产量少[1]，易于实现自动控制，但也存在一些不足，如膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺，膜容易污染，给操作管理带来不便，尤其是高能耗因素制约MBR工艺在污水处理厂的广泛应用。为了使膜生物反应器（MBR）成为具有较强竞争力且普遍使用的技术，必须找到有效的节能降耗途径。

1 膜生物反应器能耗的特点

城市污水处理厂消耗的能源主要包括电、燃料及

第34卷第6G期2011年6月

EnvironmentalScience&Technology

Vol.34No.6G

第34卷June2011

李莹，田林，张宏伟，等.膜生物反应器中排泥方式对污泥胞外聚合物的影响[J].环境科学与技术，2011，34(6G):10-13.LiYing,TianLin,Zhang

Hong-wei,etal.Influenceofsludgedischargepatternonextracellularpolymericsubstancesfromactivatedsludgeinmembranebioreactor[J].EnvironmentalSci-ence&Technology,2011,34(6G):10-13.

膜生物反应器中排泥方式对污泥胞外聚合物的影响

3

李莹1,2，，田林3，张宏伟4，王捷5，贾辉5

（1.天津天保控股有限公司博士后工作站，天津300308；2.天津大学环境科学与工程学院博士后流动站，天津300072；

3.天津天保市政有限公司，天津300308；4.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；

5.天津工业大学环境与化学工程学院，天津300160）

摘

要：研究了膜生物反应器（

第34卷第6G期2011年6月

EnvironmentalScience&Technology

Vol.34No.6G

第34卷June2011

李莹，田林，张宏伟，等.膜生物反应器中排泥方式对污泥胞外聚合物的影响[J].环境科学与技术，2011，34(6G):10-13.LiYing,TianLin,Zhang

Hong-wei,etal.Influenceofsludgedischargepatternonextracellularpolymericsubstancesfromactivatedsludgeinmembranebioreactor[J].EnvironmentalSci-ence&Technology,2011,34(6G):10-13.

膜生物反应器中排泥方式对污泥胞外聚合物的影响

3

李莹1,2，，田林3，张宏伟4，王捷5，贾辉5

（1.天津天保控股有限公司博士后工作站，天津300308；2.天津大学环境科学与工程学院博士后流动站，天津300072；

3.天津天保市政有限公司，天津300308；4.天津大学环境科学与工程学院，天津300072；

5.天津工业大学环境与化学工程学院，天津300160）

摘

要：研究了膜生物反应器（

生物反应器 (发酵罐)

厌氧发酵罐 (嫌气发酵罐) 发酵罐好氧发酵罐 (通风发酵罐)

第一节 厌氧发酵罐酒精 丙酮 丁 醇 乳酸 啤酒等

酒精发酵罐1 冷却水入口 2 取样口 3 压力表 4 CO2 出口 5 喷淋水入口 6 料液及酒母入口 7 人孔 8 冷却水出口 9 温度计 10 喷淋水收集槽 11 喷淋水出口 12 发酵液及污水排出口

一、形状 筒体为圆柱形，底盖和顶盖为锥形或碟形 二、结构尺寸 D-----罐的直径 推荐比例

H-----圆柱部分的高度h1-----罐底高度

H=1.1~1.5Dh1=0.1 ~ 0.14D

h2-----罐盖高度

h2=0.05 ~ 0.1D

发酵罐全容积 V = π D2 (H+h1/3+h2/3) /4

V = VL / V-----发酵罐的全容积 (m3)

VL-----进入发酵罐的发酵液量 (有效容积) (m3) ------装液系数 (一般取0.8~0.9) D-----罐的直径 H-----圆柱部分的高度

h1-----罐底高度 h2-----罐盖高度

据发酵罐的全容积V和H/D即可确定发酵罐的结构尺寸

三、 配置

人孔视镜 进料管

压力表和测量仪器的接口CO2出口 (回收管) 排料口和排污口 取样口 温度计接口 冷

微藻生物反应器研究进展

摘要：本文介绍了用于微藻培养的各种密闭式光生物反应器, 包括发酵罐式、

管式和平板式生物反应器及光照系统。概述了微藻生物反应器的研究历史、现状, 对我国在微藻生物反应器研究方面取得的进展以及微藻生物反应器应用前景进行了综述。

关键词：微藻；生物反应器；综述

Abstract The hermetic photobioreactors used to cultivate microalgae

were introduced, including fermenter style, tubular and flat plate bioreactor. Illuminated system were also discussed.Overview of microalgae bioreactor history, current situation, reviewed the progress made by our country in microalgae bioreactor, as well as the prospects of microalgae bioreactor applications.

Key word：

’,

微生物学杂志#$$#年’月第##卷第#期56789)/6:;<=86><6/61?;@A(#$$#BCD(##9C(#

综述

固定化细胞生物反应器的应用及研究进展!

骆艳娥，李

华，刘树文

（西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌!）"#"$$

摘要综述了固定化细胞生物反应器的应用及其在优化设计、传质、传热等方面的研究进展，可为优化设计反应器及自动化大生产提供一定的参考。关键词固定化；细胞；生物反应器

文献标识码)文章编号"（）中图分类号%&"’("$$*+!$#"#$$#$#+$$’,+$’

生物反应器是利用生物催化进行化学反应的设备，按照所使用的生物催化剂可分为酶反应器和细胞反应器，其中固定化生物反应器是采用固定化细

［］"胞作为催化剂的反应器。固定化细胞生物反应器

［］,放大，费用较高。中空纤维式固定化细胞生物反

应器对细胞有剪切保护，生产率较高，下游处理较简

［］!便，但难于放大，难于控制反应过程，费用较高。

膜式固定化细胞生物反应器催化效率很高，易于放大及控制反应过程，下游处理简便，是目前连续

［］&化大生产中应用最多的一种生物反应器。连续搅

中生物反应

家蚕生物反应器的研究进展及发展前景

摘要：目前, 家蚕生物反应器的研究和开发主要是以BmNPV为载体,在 家蚕体

液中表达多种有用蛋白,其表达量比其它生化微生物高出许多倍;但是利用转基因 家蚕 生物反应器表达外源蛋白比 家蚕BmNPV表达系统有着更大的优越性。 家蚕生物反应器研 究和开发 已近20年历史，表达了数百种外源基因，由于表达量不高及产物分离纯化难度和成本 问题，至今未能进入产业化； 家蚕转基因生物反应器有过比较好的尝试 ，改进转基因技术提高外源基因的整合率是今后主攻 方向。本文综述了家蚕BmNPV表达系统的研究现状及转基因 家蚕 生物反应器的研究进展及发展前景。

关键词： 家蚕生物反应器 BmNPV表达系统 转基因家蚕 发展前景

The research progress of silkworm bioreactor and

development prospects

Abstract：Currently, the silkworm bioreactor of research and development is mainly

by BmN PV as the carrier, in silkworm body flui