双层膜结构对MBR中膜过滤性能与污染物去除的影响

膜生物反应器(MBR)是污水处理领域具有巨大应用前景的新技术之一,但膜污染是影响MBR稳定运行的关键问题．为控制膜污染、延长MBR的有效运行周期,该研究提出了一种双层结构的膜元件,并分析这种新型膜元件对有机物、氨氮去除效率和过膜通量变化的影响．结果表明,与传统单层膜元件进行比较,装备双层膜元件的MBR中过膜压力上升较为缓慢,压力跃升点的出现明显得到延迟,膜过滤稳定运行周期延长了120%．荧光原位染色和膜面胞外聚合物测定的结果都显示,双层膜结构可以有效控制可逆和不可逆的膜污染．同时,双层膜元件能显著提高有机物、氨氮和总氮的去除率．总体上,双层结构的膜元件对于控制膜污染、提高出水水质具有积极作用．     

MBR在污水处理中的应用研究

膜生物反应器（MBR）工艺是一种新型、高效、先进的水处理工艺,受到广大研究者的关注。介绍了MBR工艺的运行特点、应用现状,指出了MBR工艺中膜污染的原因以及控制方法,展望了其发展前景,为今后MBR的进一步研究发展奠定基础。     

膜生物反应器中不稳定流对膜污染特性的影响

试验比较了不同形状膜组件的膜生物反应器(MBR)处理生活污水时的膜污染特性和能耗.结果表明,螺旋型膜组件的MBR膜通量和累积膜通量均高于直线型膜组件,长期运行膜通量平均可提高19.3%,而且其初期膜通量衰减速度也小于直线型MBR的初期衰减速度,表明在螺旋型膜组件中产生的不稳定流能有效地消除膜表面的浓差极化现象和膜污染.螺旋型膜组件MBR系统的单位能耗也低于直线型,平均节能为8.2%.     

曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响

本研究深入探讨了在浸没式生物膜反应器（MBR）中不同曝气强度下活性污泥性质的变化和膜污染问题。试验结果表明：MBR膜污染可分为2个阶段,运行前20dMBR-B（曝气量为0.6m3/h）的膜污染较MBR-A（曝气量为0.2m3/h）严重,而20d后MBR-A的膜污染速率高于MBR-B;曝气强度的差异导致了活性污泥粘度的不同,但污泥粘度与膜污染的相关性不显著;2个MBR污泥浓度差异很小,曝气强度对污泥浓度基本没有影响;曝气强度主要影响着结合态胞外聚合物（EPS）外层（LB-EPS）的变化,对结合态EPS内层（TB-EPS）的影响较小,LB-EPS和蛋白质类LB在整个运行期间与膜污染速率呈现显著正相关,蛋白质是膜污染的主要污染物。     

PVDF膜污染与清洗技术的发展

针对MBR工艺中使用的PVDF膜污染,介绍了PVDF膜的污染来源和几种清洗方法及发展状况,并提出了PVDF膜清洗技术的发展方向.     

膜生物流化床的膜污染控制特性

通过传统膜生物反应器(MBR)和膜生物流化床(MBFB)的对比试验,研究了2个系统的膜过滤特性.并从生物质量浓度及结构、胞外聚合物(EPS)的含量与组成、以及污泥沉降性能3个方面分析了MBFB中混合液性质的改变对膜污染控制的影响.结果表明:MBFB具有更优越的抗膜污染性能,平均膜污染速率仅为MBR的38.8%;MBFB中微生物以附着生物膜为主,悬浮污泥质量浓度(MLSS)仅为总生物质量浓度的41%,减轻了悬浮污泥在膜面的沉积和游离细菌对膜孔的堵塞;MBFB混合液中EPS的含量及蛋白质、可溶性EPS(SEPS)所占比例较之MBR明显降低,且EPS不易黏附在膜面形成污染;MBFB和MBR长期运行的污泥容积指数SVI值分别在80和180 mL/g左右,较低的SVI值使MBFB的跨膜压力(TMP)上升速率得到良好控制,延长了膜过滤周期.     

膜生物反应器混合液过滤性能测试方法

为了评价膜生物反应器(MBR)中混合液性能对膜污染的影响,提出了污泥过滤指数(SFI)测试混合液过滤性能的方法,并将其与毛细吸水时间(CST)和Kubota过滤方法进行比较。4组不同规模MBR的混合液过滤性能测试均表明SFI法的数据重复性最好。对MBR污水处理厂的SFI进行了一年多的连续监测,结果表明,冬季温度降低时SFI迅速升高,此时混合液过滤性能变差,膜污染加重。     

不同泥龄下溶解性微生物产物对膜污染的影响

采用4套平行运行的小试膜生物反应器(membrane bioreactors,MBR)对不同泥龄下膜生物反应器中溶解性微生物产物(soluble microbial products,SMP)的膜污染行为进行研究.结果显示,SMP的膜污染潜势和积累程度均随着泥龄的缩短而增大;MBR中与出水中SMP的相对分子质量分布相似;SMP的相对分子质量分布呈明显的双峰特征,泥龄长时高分子含量升高;SMP中的碳水化合物较蛋白质更容易在MBR中积累,泥龄短时尤为显著.因此,SMP组分按照不同形式划分,其膜污染潜势推测为碳水化合物>蛋白质,小分子组分>大分子组分.     

不同运行模式序批式膜生物反应器中污泥特性研究

比较了不同运行模式(AO、AOA及A 2O)对序批式膜生物反应器(SBMBR)污泥特性的影响.结果表明:运行模式对污泥粒径存在明显的影响,曝气时间较长的AO MBR及厌氧末引入缺氧段的A 2O MBR,有助于形成紧密而细小的颗粒.而粒径大且结构松散的污泥耗氧速率较高;充分的好氧时间则有利于耗氧速率的提高.好氧吸磷速率受运行方式影响,且与耗氧速率呈正相关性.适宜的厌氧阶段时长有助于提高污泥厌氧释磷能力;缺氧段及其位置的设置对反硝化除磷菌的选择与富集影响较大.本试验中A 2O MBR中反硝化聚磷菌(DPAOs)比例为40.6%,分别比AO及AOA MBR中提高了0.57和0.34倍.膜反应器中膜污染主要由膜表面滤饼层导致.曝气时间只是控制膜污染的因素之一,膜污染随污泥平均粒径的减小而加重,运行方式对膜污染也起着不可忽视的作用.     

膜生物反应器膜污染影响因素的分析

膜污染问题限制了膜生物反应器(MBR)在污水处理领域的广泛应用，其机理尚未完全清楚，综合分析了近年来关于膜污染机理及模型表征、影响因素的研究成果，通过模拟实验发现胞外聚合物(EPS)，溶解性微生物产物(SMP)在膜污染中发挥了重要作用。     

预膜法用于控制膜生物反应器膜污染

膜污染问题限制了膜生物反应器的大规模应用,故通过2个处理生活污水的平行膜生物反应器的对比实验,验证预膜法对于控制膜污染的作用．整个实验进行253d,分3个阶段,每个阶段开始时用氢氧化铁絮体对膜生物反应器A中的膜组件进行预膜,膜生物反应器B中的膜组件作为空白进行对比．实验结果表明,在稳定运行阶段,膜A的比通量高于膜B,并且膜生物反应器A的出水水质优于膜生物反应器B．研究证明了预膜对于控制膜生物反应器中的膜污染是有效的．     

膜生物反应器中膜污染的数值模拟研究

在膜生物反应器L-R模型的基础上,修正了原模型的水力停留时间和污泥停留时间不分的问题,提出了新的数学模型,并研究了水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)对膜污染和膜阻力的影响.结论为:胞外聚合物EPS水解产生的BAP随着SRT增长是导致膜污染的主要原因,且相对于HRT,膜污染对SRT更敏感.     

膜生物反应器处理生活污水的研究

研究了膜生物反应器处理生活污水的运行效果、膜污染特征及控制．结果表明：膜生物反应器处理生活污水,COD的去除率达到85％以上,出水COD质量浓度控制在34mg／L,NH4-N的去除率能达到92％,出水NH4-N质量浓度在5mg／L,出水TN平均去除率可迭86％,出水TN质量浓度为8mg／L;污泥浓度随处理时间延长而逐渐增加,污泥负荷运渐降低．运行初期过膜压力（TMP）的上升较慢,而运行一段时间后,TMP快速上升．对污染后的膜组件进行清洗,结果表明：通过清水清洗和HCl清洗后,膜的过膜压力没有明显缓解,采用NaOH和NaClO联合清洗后,膜的过膜压力迅速下降。说明膜污染以有机污染为主．对TMP进行计算,有机污染在膜污染中贡献为65％,对膜表面无机元素的分析结果也表明,无机污染不是膜污染的主要原因．     

膜生物反应器净化污水的抗冲击性能

比较了膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥工艺(CAS)在相同运行条件下处理生活污水的抗冲击性能.结果表明:MBR系统出水、上清液以及CAS出水COD浓度均随进水COD容积负荷增加而线性递增,但递增的速率前者仅分别为后两者的42.1%和37.1%;MBR的COD容积负荷是CAS的3倍;进水NH3-N容积负荷、温度和pH值冲击对MBR出水水质影响不大,但低温会加速膜污染进程.MBR抗污染物负荷、pH值、温度的冲击能力显著优于CAS工艺.     

一株具有群体感应的膜污染层优势菌分离鉴定

利用膜生物反应器(MBR)对模拟生活污水进行处理,随着反应器的运行,系统膜污染不断加剧,膜通量逐渐下降,运行15 d后已无法维持膜通量的稳定状态.从MBR膜污染层分离得到37株优势菌株,以紫色杆菌Chromobacterium violaceum 026为报告菌,其中1株菌能够产生短链酰基化高丝氨酸内脂(AHLs)群体感应信号分子.经薄层层析(TLC)和高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测进一步表明该菌株所产生的信号分子为C4-HSL,经16S r DNA测序比对,初步鉴定为Aeromonas hydrophila.     

悬浮填料控制MBR膜污染效能研究

以聚丙烯无纺布为膜组件,向浸渍式膜生物反应器中投加软质多孔、悬浮填料处理人工废水。分析测定膜污染阻力（Rf）、滤饼层阻力（Rc）、膜通量（FLUX）、跨膜压力（TMP）及处理水浊度和CODCr的变化,研究软质悬浮填料控制膜生物反应器膜污染的效能。实验结果表明,投加软质悬浮填料能有效降低膜污染阻力、滤饼层阻力和跨膜压力,增加膜通量,有利于延缓膜污染,提高膜组件的过滤性能;MBR中投加软质悬浮填料能提高CODCr的生物去除效率,但是降低了膜组件对微小悬浮固体的截留效能,增加了出水浊度和CODCr浓度。