移动生物膜载体填料项目商业计划书(代可研报告)(编辑修改稿)

移动生物膜载体填料项目商业计划书(代可研报告)(编辑修改稿)内容摘要：

83。 40 二、建议 40 第一章 总论 一、项目概况 项目名称：移动生物膜填料 项目性质：新立项 项目建设规模与内容 购置相关生产、质检等设备以及项目年产 项目总投资及资金筹措 项目总投资为人民币 万元。 其中，固定资产投资为 万元，流动资金投资为 万元。 资金筹措： 本项目资金全部由业主自筹。 经济社会效益 项目建成达产后，年销售收入达 万元，利润总额 万元。 开发周期 本项目建设工期为 个月， 年 月－ 年 月。 二、编制内容 本报告内容涉及该项目 开发的背景和 必要性，产品市场 分析 预测 ， 项目概况，主要研究内容， 技术、设备方案，开发进度， 成本费用估算 ，风险分析等方面。 本报告对该项目的可行性进行综合分析、论证，得出合理、正确的结论，为 公司提供决策依据，并作为开展下一阶段工作的基础。 三 、初步结论 该项目建设规模恰当，对环境没有不良影响，原辅材料有保证，工艺技术方案可靠，产品市场前景看好，盈利能力强，风险小。 项目建设条件可行。 因此，本项目的建设是必要而可行的。 四 、主要技术经济指标 表 11 技术经济指标一览表 序号 名 称 单 位 数 据 备 注 1 总用地面积 m2 2 项目总投资 万元 其中：建设投资 万元 建设期利息 万元 铺底流动资金 万元 3 资金筹措 万元 其中：企业自筹 万元 银行借款 万元 4 年销售收入 万元 5 总成本费用 万元 6 所得税 万元 7 年净利润 万元 8 所得税前财务内部收益率 % 90 所得税前财务净现值 万元 10 所得税前投资回收期 年 11 所得税后财务内部收益率 % 12 所得税后财务净现值 万元 13 所得税后投资回收期 年 14 总投资收益率 % 15 项目资本金净利润率 % 16 盈亏平衡点 (BEP) % 第二章 开发项目背景及必要性 一、项目建设背景 污水处理行业的政策优势 污水处理行业的发展现状及趋势 二、 开发 项目的必要性 污水处理行业 发展趋势的需要 项目对公司发展的影响 第三章 市场分析 一、国内外市场调查和预测 二、分析本项目产品市场风险的主要因素及防范的主要措施。 第三章 项目 简介 一、 目的和意义 在生物膜法中 ， 填料作为微生物赖以栖息的场所是废水处理的关键技术 之一 ,其性能直接影响着处理效果和投资费用。 自 20 世纪 70 年代以来 ， 科研工作者就以改进填料为突破口 ， 不断推动生物膜法的发展。 目前 ， 国内常用的填料是蜂窝填料、软性填料、半软性填料及复合填料等固定型填料。 但这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题 ， 影响了生物处理效果。 且上述填料均需安装在辅助支架上 ， ,造成填料安装、更换等诸多不便 ， 使工程投资和运行管理费用相对提高。 悬浮型 填料 的开发是当前国内外针对以上填料的不足 ， 由生物流化床工艺引发而来的一个新的研究动态。 这种填料比重接近于水 ， 无需固定支架。 在池中 可 随曝气搅拌悬浮于水中并全池均匀流化 ， 能耗较低 ， 是一种很有发展前途的填料。 二、 移动 生物 膜 载体 填料 的 简介 移动生物膜载体 填料 的 定义 指使用时在被处理水体中处于悬浮，流化状态的填料。 移动生物膜载体 填料 的作用 为河流中污水构造适宜生存环境的方法很多，其中采用水环境治理功能材料 —— 生物载体吸附微生物的方法以制备容易、活性高、成本低得到广泛地重视。 生物载体是生物处理技术中的重要材料，对生物膜污水处理效果有着决定性的影 响，其作用具体表现在： ① 在移动床中自由运动，充分和污水中土著微生物接触，为微 生物固定提供栖息地，便于微生物在其上大量附着和生长繁殖。 ② 对曝气气泡进行剪切、阻隔和吸附，使气泡的 HRT 和气液接触面积增加，提高传质效率，节省能源。 ③ 在气流、水流的冲刷下运动及碰撞，使老化的生物膜自行脱落从而使外表面生物膜变薄，保证膜的活性，利于生物的新陈代谢。 移动生物膜载体 填料 的特点 移动 生物 膜 载体 填料 作为表面吸附（结合）固定化技术的重要载体，是悬浮生物载体移动床的核心，其材质－结构的生物特性直接关系到载体挂膜的难易以及反应器中生物量的多少和处理效率的高低。 因此，在 其具有以下几个特征： ① 良 好的机械强度 移动生物膜载体填料 在反应器中因曝气量搅动受到水力剪切作用、因载体颗粒运动造成互相碰撞而受到的摩擦和挤压作用，以及颗粒与反应器壁的摩擦和挤压作用，这些作用都将对生物载体产生磨损及破坏，因而需要悬浮生物载体具有良好的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力的作用，防止载体运动、碰撞过程中破碎而丧失其功能。 ② 优良的稳定性 由于生物反应器中所发生的污染物转化过程涉及物理化学、生物化学及能量传递的错综复杂的过程。 其反应过程所涉及的也是一个复杂的多元体现。 因而， 载体材料必须具备足够的稳足性，以免发生溶解或参与其 中的各种反应，导致自身的消耗。 载体材料的稳定性主要包括生物稳定性、化学稳定和热力学稳定性等几方面。 首先，载体材料不能参与生物反应过程，具有抗微生物腐蚀及不可生物降解的特性；其次，载体材料必须是化学惰性的，具有抵抗环境化学腐烛的能力；第三，具有耐温度变化的性能、废水处理中，废水的温度一般在常温范围，但特殊情况下，水温可高达 40℃ ，若载体缺乏良好的热稳定性，则有可能因其软化或伸缩而影响微生物与载体的结合程度。 ③ 优越的物理化学性质 生物膜在 移动生物膜载体填料 上附着主要取决于生物载体的物理和化学性质。 物理性质包 括悬浮生物载体的悬浮特性、表面粗糙度和表面缝隙大小。 研究表明，悬浮生物载体的悬浮特性节省了曝气能耗，能在移动床中自由运动，充分和污水接触，有助于传质。 表面粗糙度越大，挂膜越快。 同时，较小的缝隙（孔隙）具有毛细孔保水作用，对水中的微生物有较强的持留作用，因此，悬浮生物载体表面具有一定的粗糙度及缝隙度有利于反应器的成功运行。 化学性质包括生物载体的静电作用和亲水性。 一般微生物表面带有负电荷，若悬浮生物载体表面的正电位越高，微生物越易于附着在生物载体上并生长形成生物膜。 另外，微生物属于亲水性离子，所以提高 移动生物膜 载体填料 的亲水性可以加快生物膜的形成和附着。 同时， 移动生物膜载体填料 应对微生物无害、无抑止作用，不含对微生物有影响的物质，也不能包含对人体和环境有毒、有害的物质。 ④ 良好的流体力学特性 移动生物膜载体填料 的比表面积、空隙率、空间结构（体积及形状）等对它的流体力学特性有较大的影响。 移动生物膜载体填料 的比表面积越大，所能提供的传质面积就越大。 移动生物膜载体填料 表面是生物膜形成和固着的部位，较大的表面积是反应器保持高浓度生物量的首要条件，而生物量是控制反应器净化功能的关键因素，因此， 移动生物膜载体填料 比表面积是 影响反应器处理效果的重要因素。 一般地，大的比表面积对污水处理是有益的。 但是比表面积越大，反应器越容易被堵塞，在选用时要综合考虑。 悬浮生物载体的空隙率大，气液通过能 力大且气体流动阻力小。 空隙率也决定了反应器中污水的有效 HRT。 空隙率越大，污水的 HRT 越长，反应器的容积利用率越高，水流阻力相应越小，从而反应器内部不易堵塞；同时， 移动生物膜载体填料 重量减少，成本也会下降。 但是空隙率越高，比表面积和机械强度越小。 移动生物膜载体填料 的空间结构影响其比表面积，对于单个 移动生物膜载体填料 ，空 间体积越大，其具有的比表面积越小。 移动生物膜载体填料 的形状很多，通常有球形、颗粒状、管状、立方体等，它对比表面积、空隙率及反应器中水流流型和载体表面剪切力有影响。 一般根据反应器的结构、传质效率、能量损耗、反应器内混合流状态等方面决定 移动生物膜载体填料 的空间结构。 生物膜法的基本机理 生物膜法是污水生物处理的一个重要分支，其处理效果依赖于生物膜的形成。 生活污水与生物载体材料流动接触后，在一定的条件下、经过一定时间后，在载体表面将通过一定方式固定微生物形成生物膜并逐渐生长，这一过程通常称为生物载体的挂膜。 当生物膜沿水流方向分布并在其上由细菌和各种微生物组成的生态系及其对有机污染物的降解功能达到平衡和稳定状态时，就标志着生物膜的生长达到了成熟阶段。 成熟后的生物膜对污染物的降解是通过污染物、溶解氧、分解代谢产物以及各种必须的营养元素以水为媒介、在生物膜内外的扩散、传质等过程实现的。 如图 21。 污染物、溶解氧、分解代谢产物以及各种必须的营养元素首先经过液相扩散到生物膜的表面，进而在浓差及微生物吸收等因素的作用下进入生物膜内部。 因而只有扩散到生物膜表面并被吸附，继而进入生物膜内部的有机物才能有机会被微生物利用和分 解氧化，并最终形成各种代谢产物（ H2O、 CO NH4＋ 、SO42－ 、 CH H2S 等）。 代谢产物以基质传递相反的方向由生物膜内部及时向外层生物膜、生物膜表面及液相传递。 图 31 生物膜净化机理示意图 生物膜的最外层为好氧区，主要由好氧微生物组成，其厚度一般为 ～2mm。 有机物的降解主要是在好氧层内进行的，其分解代谢产物直接从好氧层向外传输至附着液层再至流动液相， CO CH4等则最终进入气相环境。 在生物膜的内部，由于较大的阻力而阻止了基质，尤其是溶解氧向其纵深的扩散传递，当生 物膜超过一定厚度后，其内部降出现厌氧区。 厌氧区的出现容易造成 NH4＋ 、 CH H2S 及有机酸的积附着，甚至导致生物膜的异常脱落。 因而，为了保持生物的活性，采取必要的措施来控制生物膜的厚度或保持生物膜整体的好氧条件。 在生物膜反应器中，由于微生物被固定在载体表面，使得水力停留时间（ HRT）与固体停留时间（ SRT，即微生物的增长世代期）分离，因而利于增长速率很慢、世代期很长的微生物（如硝化菌）在其中生长繁殖，便于通过合理的运行条件控制及结构实现生活污水的硝化等专有的处理功能。 三、 移动生物膜载体填料 国内外研究 现 状 国外移动生物膜载体 填料 的 研究现状 生物载体用于污水处理的研究在上个世纪的 60 年代就已经开始，而 移动生物膜载体填料 是随着悬浮生物载体移动床的研制，在上个世纪 80 年代末才开始相应的研究。 德国 LINDE 公司最早采用了一种大小为 12～ 15mm，比重稍小于水的多孔泡沫塑料小方块作为生物载体。 这种生物载体在生长了微生物以后，比重略大于水，但在水中的沉速小于通常曝气所需的搅拌速度，因而较易通过曝气搅动，使其在水中呈流化状态，这是悬浮生物载体的雏形，能有效地提高曝气池中的生物浓度，达到去除含碳有机物、硝化以及同 步反硝化等目的，大大改进了生物膜反 应器的污水处理效果和节省了能源消耗。 后来，英国也开发了类似的聚氨酯悬浮生物载体。 日本 Tsuon等人也采用了类似的聚氨酯泡沫块作为生物载体进行实验研究，结果发现，只需投加 10～ 20％生物载体，在 15℃ 的温度下， 4h内可去除大部分 BOD5， 10h内可完成硝化作用。 这类利用聚氨酯基本材质的生物载体污水处理效果较好，但其成本较高，推广应用受到限制。 巴西的 Wartchow 在活性污泥曝气池中投加一种微生物能附着生长的多孔生物载体，约占总体积的 20～ 25％，以增大系统的总生物量，并增加 了污泥龄，化了硝化作用，实验还发现，在混合液的溶解氧达 2～ 4mg/L时，在生物载体的内部存在同步反硝化。 挪威的 Rusten等人设计了一种密度 ～ 、直径 10mm、高度 7mm、内部有交叉的薄片、外部有鱼鳍突起的聚乙烯悬浮生物载体，如图 22 所示。 由 图 32 Kaldnes 悬浮生物载体 于生物载体结构复杂，比表面积大，可有大量生物附着生长在上面，又由于比重接近于水，生物载体可随曝气池中水流的搅动而上下翻动，从而增加了生物与污水 的接触机会。 同时，他们采用这种悬浮生物载体进 行了许多试验研究，如处理生活污水试验、脱氮试验、处理造纸废水、制奶废水等，处理制奶废水试验结果表明该悬浮生物载体充填的反应器在 CODCr 负荷为 900gCOD/m3h 时，其去除率可达 60％。 另外， Jahren 等人采用这种悬浮生物载体进行了高温白水的处理试验研究，意大利的 Pastorelli 等人采用这种悬浮生物载体进行了去除污水中有机碳和有机氮的试验研究，瑞典的 Aspegren 等人研究了这种悬浮生物载体的反硝化效果。 韩国的 SAMKWANG 公司采用 80％的旧轮胎粉末和 20％的其他物质相搅 拌，并挤压成形为直径 5～ 10mm 的颗粒。 该载体装填在悬浮生物载体移动床内，由于比表面积很大，使生物膜微生物在载体上得以大量繁殖、附着，为高活性微生物提供了增殖机会。 并且该生物载体具有很好的弹性、耐磨性和化学稳定性。 国内 移动生物膜载体 填料 的 研究现状 我国在一些高校、科研机构、企业的积极努力下，在悬浮生物载体领域也取得了较大的成果。 1991 年，北京市环境保护科学研究院的田刚发明了一种用于生物流化床处理废水的新型生物载体的专利。 这种生物载体以密度为 ～ 造布做材料，按圆、正多边形片状或圆筒状，以热熔 合法加固成型。 金冬霞等采用这种密度为 ～ 、外径 11mm、高11mm的中空圆筒状悬浮生物载体进行试验研究，在直径 ，高度 100cm，有效水深 ，有效容积为 ，接种污泥六天后发现有少量菌胶团，在进水 CODCr 为 838mg/L， HRT 为 24h的 图 33 SNP 悬浮生物载体 情况下， CODCr 的去除率达到 ％。 上个世纪 90 年代中期，北京 桑德环境技术发展公司研发的 SNP 悬浮生物载体是一种较典型的悬浮生物载体，如图 23 所示。 这种独特的立体结构使得单元生物载体中同时具有好氧、缺氧和厌氧三种微环境，既可以进行有机物的好氧分解、氮化物的硝化、磷的吸收，又可以进行厌氧水解、酸化、反硝化以及磷的释放等一系列过程。 胡杰将这种悬浮生物载体直接投放到有效容积为 10m3 的氧化池， HRT为 2h，投加量为 2m3，进水 CODCr为 80mg/L～ 120mg/L，去除率达 75％～80％。 通过试验证实， SNP 生物载体具有比表面积大、使用寿命长、无需安装、容易挂膜、性价比 高的特点。 1998 年，同济大学环境工程学院的周增炎、高延耀、刘霞发明了一种悬浮式生物载体的专利。 这是一种由不同面积的翼板、底板构成的，直径为 50mm、高为 50mm 的圆柱型，比表面积为 278m2/m3，密度小于水的悬浮生物载体，如图 3 所示。 张菊萍等采用这种悬浮生物载体进行污水处理的曝气强度和挂膜试验研究，在有效水深 ，直径 300mm，生物载体投配率为 50％的反应器中，得出该种生物载体的密度为 ～ ，材料为聚丙烯时容易挂膜，中空圆柱形生物载体挂膜膜量较大。 夏四清等采用这 种悬浮生物。