重力驱动式动态膜生物反应器的膜清洗再生方式优化研究

构建了重力驱动式好氧动态膜生物反应器(DMBR)处理生活污水,比较不同物理清洗方法(空气反冲洗、表面刷洗和组合方式)对动态膜再生的影响,探究了动态膜的形成过程和过滤机理,解析DMBR的污染物去除性能。研究结果表明,动态膜的形成伴随着出水颗粒物粒径的不断减少,5 min后颗粒粒径分布基本稳定,动态膜形成阶段符合滤饼过滤模型,稳定运行阶段符合标准过滤模型。DMBR对浊度、NH_(4)^(+)-N、COD和SCOD的平均去除率分别为99.6%、94.0%、93.2%和82.8%。空气反冲洗辅助刷洗不仅可以去除微网表面的污染层,还可去除对DMBR长期运行有影响的污染物,五个过滤周期的初始通量恢复率均达到93.1%以上。

厌氧氨氧化动态膜过滤特性及膜清洗策略优化

厌氧氨氧化动态膜生物反应器(Dynamic membrane bioreactor,DMBR)能够高效富集厌氧氨氧化菌,较好克服了厌氧氨氧化污泥富集的困难,但仍缺乏对DMBR动态膜过滤特性及膜清洗方式的研究。本研究考察了动态膜有机组分及其对膜过滤特性的影响,以及基于动态膜的物化性质探究了物理性与化学性膜清洗的作用效果。结果表明,DMBR动态膜中陆源性腐殖质和类血红素类物质与膜阻力呈显著正相关,为关键的膜污染成分;0.5%NaClO溶液浸泡3 h呈现最佳清洗效果,清洗后膜通量恢复率高达98.2%,且能有效去除陆源性腐殖质和类血红素类物质。通过解析动态膜有机组分明确关键膜污染成分并优化膜清洗方式,为解决DMBR工程应用中膜污染控制与清洗策略提供了有力的科学依据。

基于动态膜错流过滤的野外净水装置研究

开展了基于动态膜错流过滤的野外净水装置研究,旨在为灾区以及偏远农村等野外大规模人群提供满足饮用需求的净化水。装置以动态膜技术及错流过滤原理为核心,自由组合吸附、絮凝、催化氧化等水处理模块,结合芯片对电磁三通阀和电磁单向阀的控制,利用单泵即可实现过滤功能与反洗功能,具有较强实用价值。

动态膜生物反应器(DMBR)研究进展

动态膜生物反应器是一种将动态膜过滤技术和生物法污水处理工艺相结合的新型污水处理工艺.介绍了DMBR机理及工艺处理效果,并从膜基材选择、操作参数控制等方面评述了国内外学者在该领域的研究成果,指出DMBR存在的问题及发展方向.

微藻-自生动态膜反应器处理生活污水的研究

采用孔径为400目(25μm)的不锈钢网作为膜基材,过滤菌藻共生混合液,探究菌藻共生条件下,动态膜反应器(DMBR)对模拟生活污水污染物去除效果以及小球藻截留效果。结果表明,系统稳定出水后,相较于纯活性污泥处理系统,COD去除率提高了22.9%,氨氮、总氮、总磷去除率分别提高了7.39%,12.02%,8.01%。菌藻共生环境能提升对污水污染物的降解作用。将菌藻共生系统动态膜出水与系统沉淀后上清液出水进行比较,膜截留可以有效提高COD去除率,为18.92%,对氨氮的去除效果与上清液出水持平,总氮、总磷去除率分别提升3.02%,4.39%,对小球藻的截留率达到了83%以上,有效缓解藻流失。

动态膜生物反应器在废水处理中的研究

介绍了动态膜生物反应器(DMBR)的分类、基质和动态膜形成;工艺处理的效果;运行的主要影响参数;再生等过程。其中收集了许多国内外学者在该领域取得的研究成果。最后指出了今后尚待深入研究的重点和展望。

响应面法优化预涂动态膜处理城镇污水研究

为优化预涂动态膜工艺处理城镇污水处理厂二级出水膜污染的主要运行条件,首先通过单因素实验研究了硅藻土平均粒径、跨膜压差及涂膜液质量浓度对动态膜形成过程中膜通量的影响规律;其次采用Box-Behnken Design二阶模型优化设计多因素实验,通过回归模型建立及方差分析,得出优化条件及模型预测值;最后验证在该优化运行条件下模型的可靠性。结果表明,硅藻土平均粒径与跨膜压差之间的交互作用显著,各因素对膜平均通量的影响顺序依次为涂膜液质量浓度>硅藻土平均粒径>跨膜压差;根据模型方程得出的优化运行条件为硅藻土平均粒径23.75μm、跨膜压差0.08 MPa、涂膜液质量浓度0.39 g/L,膜平均通量达到36.85 L/(m^(2)·h),与预测值的误差为0.94%。因此,采用响应面法优化预涂动态膜工艺处理城镇污水处理厂二级出水是切实可行的。

动态膜生物反应器用于污水处理的研究进展

动态膜生物反应器是近年来发展起来的高效废水处理工艺。该文介绍了国内外动态膜生物反应器的膜基材和动态膜的种类、形成机理,影响动态膜生物反应器过滤性能的因素,动态膜的清洗方法;并对今后的研究方向作了展望。

自生动态膜生物反应器的研究进展

从膜过滤阻力角度,分析了自生动态膜的形成过程和形成机理;对自生动态膜组件形式和自生动态膜反应器进行了简单的分类;从曝气方式和强度、出水水头、污泥性质和膜基材特性4个方面分析了影响自生动态膜稳定运行的因素。虽然自生动态膜技术相比其他的水处理技术有巨大的优势,但该技术还尚未完全成熟,相关的研究工作还需要持续进行。

微网动态膜生物反应器的研究进展

对微网动态膜生物反应器进行了较为全面的综述,在简要介绍动态膜过滤技术的基础上,对DMBR处理生活污水的运行处理效果、生物动态膜特性、DMBR结构改进及其应用的扩展研究等方面做了介绍,分析了目前该工艺存在的生物动态膜机理研究不透彻、运行稳定性较差、对工业废水的处理研究较少等问题,展望了该工艺的研究方向,即反应器结构的改进、生物动态膜地位与功能的解析、反应器优化控制研究等。

动态膜-生物反应器对城市污水的处理

应用动态膜原理 ,以 0 1mm孔径的普通筛网代替固定膜材料构成一体式动态膜 生物反应器 (DMBR)处理实际城市污水 .HRT =3 5h时 ,出水水质良好 .DMBR在小于数cm的液位差下自流出水 ,出水中的SS最高检测值为 4 0 5mg/L ,但在多数情况下为 0 .在MLSS约 70 0 0～ 80 0 0mg/L下 ,当动态膜通量为 1 4 9L/(m2 ·h)时 ,出水水头仅为 5 8mm ;2 7d连续运行 ,出水水头没有明显改变 .动态膜对反应器上清液中的COD和TOC的平均去除率分别为 2 8 74%和 3 6 9% .当溶解氧浓度大于 2～ 3mg/L时 ,氨氮去除率大于 96% .

微网生物动态膜过滤性能的研究

采用普通微网材料加工的过滤组件与生物反应器一起构成动态膜 生物反应器 ,研究了微网上所形成的生物动态膜的过滤性能 .生物动态膜所具有的较强截留能力主要是由附着的凝胶层产生 .动态膜对相对分子质量<3× 1 0 3 至 >1× 1 0 5的各个级别的溶解性有机物都有 3 0 %～ 60 %的截留率 ,但过滤的精度并不很高 ,不能完全截留相对分子质量大于 1× 1 0 5的溶解性有机物 .已经覆盖有凝胶层的膜片与未使用过的新膜片的清水过滤阻力几乎相等 ,约为 1 9× 1 0 9m- 1.由滤饼产生的过滤阻力占运行中动态膜片总过滤阻力的绝大部分 .新膜片在清水通过时有明显的初始阻力 。

内循环动态膜生物反应器处理生活污水

利用筛绢为基材构建内循环动态膜生物反应器处理生活污水.在水力停留时间为6h,膜通量为66.2L/(m2·h)条件下,反应器内的生物动态膜需要120min可以形成.动态膜形成后,反应器对COD、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的平均去除率分别为94.0%、97.6%、49.2%和83.7%.采用逆出水水流方向曝气进行在线反冲洗,在反冲洗时间为5min,反冲洗曝气强度为3.2m3/(m2·h)的条件下,生物动态膜的再生需要30min即可完成.反应器稳定运行60d,反冲洗周期能够稳定在50h以上.扫描电镜(SEM)观察表明,反冲洗能够有效破坏附着在膜基材上的生物动态膜.

新型管式动态膜生物反应器及处理垃圾渗滤液的研究

研究了1种新型玻璃纤维管式动态膜生物反应器(DMBR)并考察其对垃圾渗滤液的处理效果.研究表明,动态膜生物反应器运行稳定,DMBR在重力自流出水下运行近80 d,在过滤压差为2900 Pa的情况下,膜通量维持在3.75 L/(m2.h)左右,在膜组件的结构参数改进之后,膜通量有较大提高,在过滤压差为1450 Pa下能较长时间稳定在6 L/(m2.h).本研究还考察了动态膜的过滤性能和系统处理效果,系统出水浊度在1.0 NTU以下,对COD、BOD5和NH4+-N的平均去除效率分别超过71%、96%和98%,动态膜对混合液上清液COD有19.34%的截留作用.

基于溶解氧微电极的动态膜特性的在线研究方法

自生动态膜 生物反应器是一种将粗网材料制成的组件置于反应器中进行泥水分离的生物处理工艺 .粗网材料表面形成的动态膜不仅能有效去除浊度 ,还具有生物活性 ,可以降解污染物 .通过微电极技术 ,可以研究动态膜的生物活性 .为便于微电极在线测量 ,构建微型反应器模拟动态膜的实际过滤过程 ,结合微动平台 ,采用溶解氧微电极测量动态膜内的溶解氧分布 .结果表明 ,动态膜在反应器运行过程中结构发生变化 ,出现气泡 .动态膜内溶解氧浓度随深度的增加而降低 ,在 2 . 0～ 2. 5mm深度处降至 0 .动态膜表层微生物的比耗氧速率在反应器运行第 1、5和 8天分别为 34 .3、10 .6和 12 . 4mg/ (g·h) .

动态膜生物反应器中动态膜的作用和结构研究

利用动态膜生物反应器处理生活污水,对反应器中动态膜的结构和作用进行了研究.结果表明,出水水头为8 cm的条件下,100 min以后出水水质趋于稳定,动态膜基本形成.稳定运行状态下,动态膜生物反应器对COD、氨氮和总氮的总平均去除率分别为78.4%、95.0%、40.0%,其中动态膜对COD、氨氮和总氮的平均去除率分别为19.0%、8.5%、6.0%.动态膜生物反应器对污染物质的去除主要依靠混合液活性污泥,而附着在膜基材上的动态膜的生物降解作用也能去除小部分污染物质.微生物活性分析表明,混合污泥的比耗氧速率约为动态膜比耗氧速率的5倍,混合污泥的生物活性远高于动态膜.扫描电镜分析表明,生物动态膜主要由丝状菌、杆菌、球菌及其分泌物组成.

自生动态膜生物反应器处理城市污水

采用自生动态膜生物反应器(SFDMBR)处理城市污水,结果表明,在整个试验期间反应器对COD的平均去除率为81%,在稳定运行期间,对氨氮的平均去除率为87%,对总磷的平均去除率为70%;两边侧向曝气的效果明显优于单边侧向曝气,它不仅能够加大膜片间的错流流速,而且还能使错向流更加均匀;自生动态膜的形成较恢复快,且恢复速度随运行时间的延长呈递增趋势;出水水头、污泥浓度、膜通量、混合液粘度、膜面错流流速等对膜阻力有影响。

动态膜的形成机理及其水处理性能研究

以陶瓷管为载体，对高岭土动态膜的形成及其污水处理性能进行了详细的研究。实验中采用错流过滤方式涂膜，考查了跨膜压差、涂膜液浓度、错流速度及涂制时间等对动态膜形成的影响。通过对实验数据分析可知，动态膜形成初期10～13min，膜的形成过程可用标准过滤模型描述，在此期间颗粒堵塞载体膜管孔道，致使渗透液通量急剧减小：之后，膜的形成过程符合滤饼过滤模型，这一阶段颗粒主要在载体膜管内壁面沉积，渗透液通量缓慢下降直至基本稳定。制备的动态膜可用于处理城市污水厂二级出水，动态膜对浊度去除率基本上为100％，对COD也有一定的去除作用。

动态膜处理污水时阻力分布及污染机理

对高岭土动态膜处理污水过程中膜污染阻力分布及膜污染机理进行了研究。通过测定和计算得知不同操作条件下各部分阻力的比例及其变化情况。动态膜过滤污水的阻力主要由动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力所控制。随着错流速度的增大,总阻力减小,各部分阻力的比例有所变化,但动态膜膜孔堵塞阻力和膜面污染层阻力依然占主导地位。利用传统膜过滤时有关膜污染的堵塞模型和滤饼过滤模型对动态膜处理污水时的实验数据进行分析,结果表明,动态膜过滤污水过程中,过滤初期约10min左右,污染以膜的微孔堵塞为主,此后,膜的污染情况因操作条件不同而有所差异,影响最显著因素为错流速度,当错流速度较小时,膜的污染以膜面沉积污染物为主,符合滤饼过滤模型。适当提高错流速度有利于减小过滤阻力。

预涂动态膜-生物反应器处理生活污水试验研究

采用孔径56μm的工业滤布制作膜组件,以PAC作为预涂剂,组成预涂动态膜 生物反应器.对比预涂膜、未预涂膜和0 4μm中空纤维膜的污染物去除效果和膜污染状况.试验结果发现,预涂动态膜 生物反应器不仅污染物质去除效果更好,而且预涂膜可以防止污染物质与微生物向膜材料表面和内部扩散,从而减轻膜污染,运行1128h后,操作压力仅上升至6kPa,并且只需刷洗,膜通量就可以恢复,无须消耗化学试剂.