不同曝气强度下MBR污泥混合液可滤性分析

研究了曝气强度对膜-生物反应器（MBRs）污泥混合液的可滤性的影响．2套MBRs采用曝气强度分别为500L/h及100L／h恒流出水模式连续运行60d，应用污泥混合液过滤装置测定污泥混合液的可滤性．结果表明：过高的曝气强度将恶化污泥混合液的可滤性，增加膜污染速率；曝气强度的增加将导致污泥混合液上清液中相对分子质量大于10000的溶解性微生物代谢产物（SMP）浓度增加，此部分大分子有机物浓度的增加恶化了污泥混合液的可滤性；曝气强度大于500L／d也将导致污泥絮体中1～10um细小颗粒和胞外聚合物（EPS）含量的增加．     

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.     

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.     

序批式膜生物反应器运行中膜污染及控制研究

研究了序批式膜生物反应器在5种MLSS浓度和3种曝气强度下的临界通量以及在特定条件下运行的膜污染特征及控制.结果表明,临界通量随MLSS浓度增大呈减小趋势,MLSS浓度在一定范围内时增加曝气强度能增大临界通量.在污泥浓度为8 000mg·L-1、曝气量为0.3m3·h-1、膜通量为15L·m-2·h-1的条件下膜生物反应器以序批方式运行,膜污染以0.126kPa·d-1的速率平稳缓慢增长,没有出现急剧的跨膜压力(TMP)跃升,粉末活性炭的加入有效地减缓了膜污染.     

三氯化铁混凝作用提高膜生物反应器混合液可滤性

探讨了投加三氯化铁对膜生物反应器（MBR）膜污染减缓的影响,比较了复合式膜生物反应器（HMBR）和传统膜生物反应器（CMBR）污泥混合液的可滤性．结果表明：当Fe（Ⅲ）的投加量为1．2mmol／L时,能最大程度地提高污泥混合液的可滤性;稳定阶段的HMBR膜污染速率大约是CMBR的40％;Fe（Ⅲ）强化去除了上清液中分子质量（MW）〉10kDa的溶解性微生物产物（SMP）;上清液中大分子有机物的去除有助于提高污泥混合液的可滤性．污泥絮体中胞外聚合物（EPS）的元素分析表明,Fe（Ⅲ）与EPS中的负电官能团相互结合,增大了污泥颗粒．     

污泥混合液对膜生物反应器膜污染影响的研究

考察膜生物反应器处理污水过程中,污泥混合液中以及膜上胞外聚合物(EPS),溶解性微生物产物(SMP)以及其中蛋白质,多糖,蛋白质/多糖(p/c),黏度等对膜污染的影响,进而为膜污染的研究和工程实践提供理论指导.结果表明:膜上EPS以及其中的蛋白质,多糖是考察的多个因素中对膜污染的影响最大的因素.污泥混合液中多糖,p/c,膜上p/c,黏度与TMP的相关性都较大,是对膜污染影响的较大因素.污泥混合液中EPS以及其中的蛋白质,SMP以及其中的蛋白质,多糖和p/c对膜污染的影响较小.与多糖相比蛋白质对膜污染贡献较大.     

膜生物反应器处理一种食品防腐剂生产废水的污泥特性研究

研究了SMBR工艺处理某食品防腐剂生产废水的污泥特性,重点考察了污泥浓度与污泥的沉降性、污泥的粘度及EPS的关系.试验研究表明,在整个试验阶段内,污泥活性高,VSS/SS值在0.80～0.90之间;随着污泥浓度的增加,污泥粘度升高、沉降性降低;污泥中EPS的含量随着污泥浓度的增加而增加,EPS增长速度高于污泥增长速度.活性污泥的扫描电镜分析表明活性污泥中的微生物主要是尺寸为3.0～4.0μm的杆菌.     

电凝聚控制MBR膜污染的研究

试验考察了SECMBR的膜过滤特性,探讨了电凝聚对控制MBR膜污染的作用及机理.试验结果表明:胞外聚合物(EPS)、溶解性代谢产物(SMP)、ζ电位和污泥颗粒粒径等是膜污染的重要影响因素.SECM BR的膜污染远小于SM BR;SECM BR原位溶出铁离子与EPS结合,絮凝性增强,滤饼层污染减轻;SECM BR中电凝聚可降低单位容积活性污泥分泌的SM P与EPS,减轻膜污染;SECM BR降低EPS和SM P中主要污染物蛋白质的比例,减轻膜污染;ζ电位与Rc之间呈负相关,在SMBR与SECMBR中相关度分别为-0.798 8和-0.557 4.SECM BR在电场与铁粒子作用下降低了ζ电位绝对值,减轻了膜污染.     

平板膜生物反应器处理含50%海水污水的优化研究

为确定含海水污水的最优处理条件,在生活污水中加入等量海水作为研究对象,研究平板膜生物反应器(MBR)在不同操作条件下(回流比,曝气强度,污泥浓度)的处理效果。结果表明,利用A/O-MBR处理含50%海水污水的最优条件为:回流比为300%;曝气量为3m3/h;污泥浓度为5 000~6 000mg/L。出水COD含量为17.9~24.4mg/L,氨氮含量为2.23~3.28mg/L,总氮含量为7.27~9.05mg/L,均满足一级A的国家标准。COD、氨氮及总氮的去除率分别为94.52%,93.59%和86.69%。造成膜污染的主要因素是膜孔堵塞带来的内部污染,通过水洗—酸洗—碱洗三个步骤可基本恢复膜通量。     

活性污泥性质对基因工程菌吸附影响研究

基因工程菌在活性污泥中的生存状况是决定其生物强化作用的关键因素,活性污泥吸附对基因工程菌生存状况具有重要影响。在典型活性污泥中,考察了吸附于活性污泥的基因工程菌生存状况,以及活性污泥性质对其基因工程菌吸附能力的影响。结果表明,基因工程菌吸附于污泥絮体后,更有利于其生存。污泥质量浓度增大,吸附能力减小;污泥粒径减小,吸附能力增加;污泥EPS含量越高,吸附能力越强。同时,在相同污泥质量浓度下,普通活性污泥吸附能力大于MBR污泥,表明污泥有机质含量比污泥粒径对基因工程菌吸附的影响更显著。在接种密度为105～1014CFU/mL时,普通活性污泥和MBR污泥对基因工程菌的吸附基本符合Freundlich等温吸附方程。     

PVB超滤膜污染特性及其在MBR中的应用

采用连续制膜技术制备了平片式聚乙烯醇缩丁醛(PVB)超滤膜。该膜室温下平均纯水通量为0.02 L/(m2.h.Pa),对牛血清白蛋白(BSA)的平均截留率为25.0%(BSA水溶液质量浓度0.5 g/L)。通过终端过滤实验,以活性污泥混合液为处理对象,分析了PVB超滤膜过滤过程中的膜污染特性。结果表明:沉积层阻力占总过滤阻力的70%以上,是PVB膜过滤活性污泥混合液过程中污染阻力的主要组成部分;将制备的PVB超滤膜应用于好氧膜生物反应器(MBR)处理生活污水中,PVB-MBR系统在膜通量12 L/(m2.h)条件下运行105 d,期间未对膜进行任何人为清洗,系统抽吸压力能够在-16~-22 kPa间维持稳定,且系统出水的主要水质指标完全符合国家城镇污水处理厂污染物排放一级A的标准。     

利用EPS膜间作用能评价不同SRT下其污染潜能

考察了不同SRT条件下EPS膜污染潜能,并分析了不同污泥龄(SRT)条件下EPS与PVDF膜间的界面能参数及相互作用能形貌.结果表明,SRT 30 d的EPS与PVDF膜之间的界面自由能(ΔGadh)比SRT 15 d的EPS与PVDF膜之间的界面自由能(ΔGadh)减少12.3%.SRT 15 d的EPS到达PVDF膜表面比SRT 30 d的EPS到达膜表面需要多克服4.2 KT的斥力相互作用能.过滤实验显示SRT 15 d的EPS导致了65.2%的通量衰减,而SRT 30 d的EPS引起了57.2%的通量衰减.这一结果进一步证实了与SRT 15 d的EPS相比较,SRT 30 d的EPS具有更低的污染潜能.     

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。     

大豆分离蛋白膜配方及性能研究

以大豆分离蛋白（SPI）为主要原料,添加增塑剂（甘油）,还原剂（Na2SO3）制备大豆分离蛋白膜,研究在改变蛋白浓度,甘油、Na2SO3含量对大豆分离蛋白膜各项性能的影响.研究结果表明：甘油含量对膜性能有较大的影响,并且确定了大豆分离蛋白膜的最佳成膜配方.即：大豆分离蛋白含量4.0％,增塑剂浓度2.0％,还原剂浓度0.1％.此条件制得的蛋白膜成膜性能较好,抗拉强度可达7 418.62 g,厚度为0.97 mm,透光度0.131,水蒸气透过率20.06g/（h·m2）,透氧率0.93 g/（h·m2）,二氧化碳透过率3.88 g/（h·m2）.     

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。     

复合式MBR处理化学合成类制药废水研究

采用复合式膜生物反应器（CMBR）对化学合成类制药废水的厌氧反应器出水进行处理研究,系统在不同的水力停留时间（HRT）下,各运行了一段时间,以此寻求最短HRT.实验结果表明,当HRT为10 h和5 h时,进水COD质量浓度在915.9-1 937.5 mg/L之间波动,复合式MBR的出水COD分别为62.5-141.7 mg/L和76.2-149.7 mg/L,COD去除率分别为88.7%-96%和85.7%-94.3%,均可以满足达标排放标准要求（150 mg/L）.当HRT为3 h时,出水COD质量浓度为176.2-291.7 mg/L,不能满足达标排放标准要求.复合式MBR处理化学合成类制药废水的最佳HRT应控制在5 h.污泥质量浓度（MLSS）与COD去除的关系表明,为了得到更好的COD去除率,复合式MBR的最佳MLSS应控制在7 000 mg/L左右.     

不同pH值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响

研究了不同pH值下污泥脱水性能和束缚水含量的变化,通过测定污泥调理过程中各层胞外聚合物( S-EPS、LB-EPS和TB-EPS)中蛋白质和多糖的含量、S-EPS中有机官能团以及有机酸的含量,探讨了胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响.酸性条件下,污泥的脱水性能明显好于中性条件,并且pH值为3.03时,污泥滤饼含水率( WC)和毛细吸水时间( CST)均降至最低,分别为60.8%和25.4 s;碱性条件下,污泥中束缚水的含量明显增加,WC和CST均大幅升高,污泥脱水性能恶化.酸碱的加入导致污泥中TB-EPS含量降低,LB-EPS和S-EPS含量升高,并且EPS各层组均与WC、CST以及束缚水含量具有很强的相关性,其中S-EPS与污泥脱水性能以及束缚水含量的相关性最显著.酸碱调理过程中,部分EPS水解生成有机酸等小分子有机物,S-EPS中有机官能团的总量和种类都有明显增多.     

超滤膜表面预沉积吸附剂对膜污染的缓解作用研究

选择三种含铁吸附剂FeO_xH_y、Fe_3O_4和MnFe_2O_4,分别预沉积到超滤膜表面的方式,通过对比3种蛋白质引起的膜通量变化;并分析超滤膜表明形态,探究超滤过程中蛋白质对膜污染的作用以及吸附剂对缓解膜污染的效果。试验结果表明:鸡卵白蛋白(ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重;预沉积MnFe_2O_4的对OVA的吸附效果,预沉积Fe_3O_4对OVA的吸附效果较差,对膜污染没有缓解作用。