嫌気性前面浸透膜バイオリアクターにおける無機質引抜液濃度の性能評価

Evaluating the performance of inorganic draw solution concentrations in an anaerobic forward osmosis membrane bioreactor for real municipal sewage treatment.

• Yue Gao
• Zhou Fang
• Cheng Chen
• Xianzheng Zhu
• Peng Liang
• Yong Qiu
• Xiaoyuan Zhang
• Xia Huang

抄録

下水は、その処理を回収に向けて方向転換すれば、貴重な資源となる可能性がある。本研究では、実際の下水処理を想定した嫌気性順浸透膜分離活性汚泥法(AnOMBR)を開発し、その性能、バイオガス生成量、フラックス変化、混合液の特性を調査した。本研究では、化学的酸素要求量,アンモニア性窒素,全窒素,全リンの除去率が96%以上,88%以上,89%以上,ほぼ100%であり、良好な処理能力を有していた。DS濃度が高いと初期フラックスは増加したが、急激に低下し、FO膜フラックスの回収性が悪くなることがわかった。DS濃度が低いと、水理保持時間が長くなりすぎ、反応器の効率が悪くなることがわかった。また、塩、タンパク質、多糖類、フミン酸などが反応器内に蓄積されており、長期安定運転には適していないことがわかった。これらの膜ファウリング,塩の蓄積,AnOMBR性能の特性を踏まえて、1M NaCl溶液の最適なDSを選択した。

Sewage can become a valuable source if its treatment is re-oriented for recovery. An anaerobic forward osmosis membrane bioreactor (AnOMBR) was developed for real municipal sewage treatment to investigate performance, biogas production, flux change and mixed liquor characteristics. The AnOMBR had a good treatment capacity with removal ratio of chemical oxygen demand, ammonia nitrogen, total nitrogen and total phosphorus more than 96%, 88%, 89% and almost 100%. Although high DS concentration increased the initial flux, it caused rapid decline and poor recoverability of FO membrane flux. Low DS concentration led to too long hydraulic retention time, thus resulting in a low reactor efficiency. Additionally, it was observed that salt, protein, polysaccharide and humic acid were all accumulated in the reactor, which was not conducive to stable long-term operation. Based on the characteristics of membrane fouling, salt accumulation and AnOMBR performance, the optimal DS of 1 M NaCl solution was selected.

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