一种新型一体式膜生物反应器的设计

针对目前一体式膜生物反应器在应用过程中存在能耗高、氧利用率低以及膜污染严重、通量下降等一系列问题,利用无泡曝气膜生物反应器的优点和反冲洗原理,对一体式膜生物反应器进行了改进,设计了一种新型反应器,并对这种反应器的优点进行了详细的分析说明.分析发现该反应器不但具有无泡曝气膜生物反应器的全部优点:氧利用率高、能耗低、出水好;同时在运行中具有低的膜阻力、保持高的膜通量,在延缓、防治膜污染方面具有独特的优势.     

喷射环流膜生物反应器操作条件对膜污染的影响

选取抽吸时间、停抽时间和曝气强度3个因素设计正交实验,考察喷射环流膜生物反应器膜污染情况.实验结果表明,增大曝气强度、减小抽吸时间、增大停抽时间均能有效地减缓喷射环流膜生物反应器膜污染的发展,但曝气强度过大、抽吸时间过短、停抽时间过长均不利于反应器运行;最佳的工艺组合为曝气强度0.75～1.00 m3·(m-2·h-1),抽吸时间8～10 min,停抽时间4～5 min;3个因素对膜过滤压差上升速率的影响主次顺序为抽吸时间>曝气强度>停抽时间;喷射环流膜生物反应器膜过滤压差上升速率低于传统一体式膜生物反应器.     

一体式平板膜生物反应器中膜污染及清洗效果研究

将聚醚砜平板膜组件用于一体式膜生物反应器（SMBR）,进行了处理污水的研究.研究表明：SMBR对CODcr去除率高于90%;随着运行时间延长,膜污染越来越严重,对已污染的膜进行空曝气,水洗,水洗＋碱洗,水洗＋酸洗,水洗＋酸洗＋碱洗可使膜通量分别恢复至新膜通量的26%、46.3%、78%、70%和90%.     

受污染水源水的生物处理工艺试验研究

通过预曝气增加进水DO含量，改进了生物处理装置的实际运行效果。试验采用常用的陶粒滤池工艺，安装两套相同的反应器，一套反应器采用传统的曝气方法供氧，原水直接进入反应器，另一套反应器的原水先进行纯氧预曝气，使之DO达到超饱和状态，反应器内不再进行曝气。试验结果表明，原水预先充氧达到超饱和状态后进行生物处理，原水中的DO可以满足微生物的需求，各项污染物的去除效果优于采用传统曝气方法供氧的生物处理装置。试验结果表明，开发适用于饮用水生物处理的无泡供氧装置具有现实意义。     

膜法富氧曝气处理高浓度制药废水

研究了富氧曝气及空气曝气对有机物去除效果的影响,耦合平板膜生物反应器,同时考察对高浓度生物制药废水处理的效果.实验结果表明:富氧曝气下生化降解效果明显高于空气曝气,且在30~45 min效果最好;在化学耗氧量为2 000~2 500 mg/L时,富氧曝气优势最明显.利用富氧曝气耦合平板膜生物反应器处理制药废水,其出水水质较好,在处理高浓度废水中具有显著的优势.     

富硫酸盐矿井排水中空纤维膜供氢自养脱硫

硫酸盐的去除是煤矿矿井排水再利用的难点,设计中空纤维膜生物反应器,以无泡曝气方式供H2,在生物法脱硫过程中提供电子供体.膜组件为束状末端封闭式.采用不同的缓冲系统,研究无泡供氢自养脱硫的长期连续运行处理效果,最大硫酸盐(以SO 2-4计)还原速率为1.32g/(L·d),是同类研究反应器最大处理能力的1.5～2.3倍.在较高盐度条件下,硫酸盐还原菌在偏碱性的环境中活性更强,最适pH值与盐度水平有关.维持体系弱碱性环境有利于控制游离态H2S的浓度,是减轻H2S抑制效应的有效方法.     

使用铁盐混凝方法延缓膜污染

采用铁盐混凝方法延缓处理生活污水的膜生物反应器的膜污染.确定了铁盐的投加量,考察了铁盐投加对膜生物反应器中微生物的影响.在实际运行的膜生物反应器中加入混凝剂三氯化铁(以铁计20~60 mg/L),且在曝气约2 h后排泥,测得该膜生物反应器中的难降解有机物浓度降低,同时膜通量有所恢复,表明铁盐混凝方法可有效延缓膜污染.     

动态膜生物反应器膜污染过程及阻力分析

采用孔径90μm的尼龙筛网作为微网基材,建立动态膜生物反应器系统,用以处理模拟生活污水,并在不同容积负荷下运行3组动态膜生物反应器,研究反应器动态膜污染的特征与机理.结果表明:过大和过小的负荷均会增加膜污染,过小的曝气强度不能有效去除膜表面污染物,而过大的曝气强度会导致污泥絮体破坏,产生大量的胶体粒子和大分子有机物,使得膜通量下降;在较大曝气强度下,胶体粒子和溶解性有机物在膜表面及膜孔的沉积吸附是导致膜污染形成的根本原因.胞外聚合物含量和组成以及污泥黏度是影响动态膜生物反应器膜污染的主要因素.     

序批式膜生物反应器脱氮除磷性能研究

采用平行试验的方式对比序批式膜生物反应器与传统膜生物反应器在不同进水碳氮比条件下对污染物质的去除效果.试验结果表明,序批式膜生物反应器强化了传统膜生物反应器的脱氮除磷性能.进水碳氮比在(7.8～32.2)∶1范围内,序批式膜生物反应器TP平均去除率为93.9%,TN平均去除率由传统膜生物反应器的31.8%提高至87.4%,且保持稳定,无需外加碳源.序批式膜生物反应器混合液EPS含量高于传统膜生物反应器.     

采用膜生物反应器处理回用洗浴废水

采用膜生物反应器对洗浴废水进行处理回用研究,确定该工艺最佳运行参数,并考察其用于洗浴废水回用的可行性。实验结果表明:膜生物反应器最佳运行条件为通量13~15 L/(m2.h),曝气量450~550 L/(m2.h),污泥质量浓度3.00~4.00 g/L;最佳条件下该工艺对洗浴废水的处理效能较高,化学需氧量、总氮、氨氮、总磷、阴离子表面活性剂、生物化学需氧量和浊度的去除率均高于90%,甚至达100%。     

无泡曝气工艺实验研究

实验研究了中空纤维膜向水中进行无泡曝气的工艺过程,结果证明,这是一种高效的新型曝气工艺技术,其供氧的总传质系数可以达到605h-1,是传统气泡曝气方式的6倍以上;水流速和气体压力是影响无泡曝气供氧能力的2个主要变量,通过控制气压可以定量调节曝气量。     

投加絮凝剂对膜生物反应器影响的试验研究

为了提高膜生物反应器的处理效果、减轻膜污染,采用试验研究方法,探讨了投加絮凝剂对污染物去除效果、膜通量衰减的影响以及膜表面特性的变化情况,并探讨了絮凝剂最佳投加量.结果表明:适量投加絮凝剂可有效改善污泥特性,磷的去除率从60%提高到85%,减缓膜通量衰减,小时膜通量衰减从原来的65.1%升至78.6%,说明投加絮凝剂是一种防治膜污染的有效手段.     

PCR-DGGE方法解析电凝聚膜生物反应器中微生物群落结构

在浸没式膜生物反应器(SMBR)膜组件两侧设置以铁为牺牲阳极的电凝聚极板,构建电凝聚膜生物反应器(ECMBR)处理活性艳蓝X-BR模拟印染废水,与传统SMBR相比,ECMBR中活性污泥对COD,NH+4—N,TN,TP和染料的去除率分别提高了27%,38%,47%,392%和286%.应用PCR-DGGE方法,对普通SMBR和ECMBR中的微生物群落结构的变化进行分析.结果表明,运行期ECMBR中污泥的多样性Shannon指数为29,略高于同期的SMBR,两个反应器中的微生物群落结构变化很小,相似性维持在97%以上,在膜生物反应器中采用电凝聚强化微生物多样性是可行的.     

污泥浓度对膜生物反应器处理焦化废水的影响

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果,在不同污泥质量浓度条件下进行膜生物反应器处理焦化废水实验,分析污泥质量浓度对污染物去除效果及膜污染的影响。结果表明：污泥质量浓度为4 000 mg/L左右时处理效果最佳,出水酚类质量浓度为5.88 mg/L,去除率达98.39%;NH3-N的质量浓度维持在15 mg/L,去除率为87%;COD的出水质量浓度为31 mg/L,去除率达到98.4%。污泥质量浓度在3 000～5 000 mg/L时,膜通量变化幅度较小,6 000 mg/L时膜通量急剧下降。     

膜生物反应器在废水处理中的研究和应用

膜分离技术与废水生物处理技术的有机结合——膜生物反应器是一种新型高效的污水处理工艺.综述了膜生物反应器的基本运行方式,膜生物反应器在国内外的研究和应用概况以及应用中存在的主要问题.对膜生物反应器在我国未来废水处理领域的应用前景进行了讨论.     

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。     

膜法无泡供氧的气压优化

膜法无泡供氧是一新兴高效好氧生物处理水体污染的供氧技术，气相操作压力是实现无泡供氧的关键因素．为了考察其在无泡供氧中发挥的重要作用，在对膜供氧的传质机理和传质方程进行探讨的基础上，考察了聚丙烯中空纤维膜在泡点压力下不同气相操作压力对供氧效果的影响，并结合所求得氧的体积传质系数分析不同气相操作压力对氧传质的影响．结果表明，在一定操作压力范围内，氧的体积传质系数随气相操作压力的提高而增大，供氧效果也增强．     

悬浮载体复合膜生物反应器过滤特性及滤饼层微结构特征

为研究悬浮载体复合式膜生物反应器(SCMBR)的膜过滤特性和膜表面滤饼层的微观结构特征,对SCMBR和传统膜生物反应器(CMBR)膜污染表面进行了对比分析.阻力构成分析表明,SCMBR滤饼层阻力所占总阻力比率在相同运行时间(15%,10 kPa,34 h)和跨膜压力(45%,30 kPa,89 h)下均小于CMBR(63.33%,34 h,30 kPa).污染膜表面扫描电镜分析表明,SCMBR反应器内膜表面滤饼层结构较疏松,孔隙较大.通过ISA3D软件对共聚焦显微镜图像进行分析,确定了滤饼层微观结构参数,结合Carman-Kozeny方程研究了SCMBR滤饼层阻力减小的机理.     

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．