污水处理过程中溶解氧浓度对好氧生物膜反应器性能影响的实验研究

本研究旨在探究溶解氧浓度对好氧生物膜反应器性能的影响。通过一系列实验发现,不同溶解氧浓度下反应器的去除效率存在显著差异。结果显示,在一定范围内,较高的溶解氧浓度有助于提升废水处理效率,但过高的溶解氧浓度可能导致反应器性能降低。这些发现为优化好氧生物膜反应器的运行提供了重要参考。

缺氧——好氧生物膜反应器挂膜的试验研究

缺氧生物膜反应器采用好氧预挂膜与快速排泥挂膜方法 ,在挂膜期间加强污泥回流 ,缩短反应器的启动时间。两种反应器内均存在呈悬浮与附着形态的污泥。

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。

膜生物反应器(MBR)处理不同浓度高硫酸盐有机废水污泥性质和膜污染研究

针对食品加工过程中产生的高SO_(4)^(2-)的高浓度有机物废水,采用膜生物反应器(MBR)工艺对其进行处理研究,分别考察了1.6%和2.6%SO_(4)^(2-)浓度下反应器运行性能、污泥性质和膜污染变化情况.经过110d的运行时间对比发现,1.6%SO_(4)^(2-)浓度下MBR获得的最大有机负荷为1.0kg(md)COD,其化学需氧量(COD)、氨氮和总氮的去除率分别为97.2%、92.5%和89.5%.2.6%SO_(4)^(2-)浓度下微生物受到的抑制更强,其获得的最大有机负荷仅为0.5kg(m^(3)·d)^(-1)COD,其COD、氨氮和总氮的去除率分别为96.3%、82.6%和80.7%.此外,SO_(4)^(2-)浓度为1.6%的反应器在更高的膜运行通量下,膜污染速率反而比2.6%系统更慢.进一步分析其污泥性质发现SO_(4)^(2-)浓度为1.6%系统内的混合液悬浮固体浓度(MLSS)和挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)稳定在7.1g·L^(-)和5.9gL左右,MLVSS/MLSS值较初始污泥有所提高,从80.2%升高到83%.SOO_(4)^(2-)浓度为2.6%体系内MLSS和MLVSS稳定在6g·L^(-)和4.5g·L^(-)左右,MLVSS/MLSS较初始污泥有所降低,最终稳定在75%左右.较低的MLSS和MLVSS/MLSS加速了膜表面滤饼层的形成,导致2.6%SO_(4)^(2-)系统膜污染更快.经过长期的高盐环境驯化后,1.6%SO_(4)^(2-)和2.6%SO_(4)^(2-)系统成熟污泥的溶解性微生物产物(SMP)和结合性的胞外聚合物(BEPS)均有所上升,SMP从13.5mg:g VSS上升到20.4mgglVSS和65.3mgglVSS,BEPS从36.9mgglVSS上升到181.8mggVSS和227.3mg·g^(-1)VSS.2.6%SO_(4)^(2-)系统的SMP和BEPS的值均大于1.6%SO_(4)^(2-)系统,从而使得2.6%SO_(4)^(2-)系统的TMP上升加快,膜污染加剧.1.6%系统MBR中污泥粒径从接种时的82.3μm增加至125.84μm,而2.6%SO_(4)^(2-)系统中污泥粒径降至78.23μm.相较于1.6%SO_(4)^(2-)系统,2.6%SO_(4)^(2-)系统的污泥粒径更小,更容易堆积于膜表面,使得滤饼层更加紧致,加速了膜污染的形成.两套装置的膜阻力都主要来源于外部阻力,但2.6%SO_(4)^(2-)系统的内部阻力占比较1.6%SO_(4)^(2-)系统更高.综上,不同盐度对MBR体系的运行效能、污泥性质及膜污染情况具有显著的影响.因此本研究可为MBR应用于高盐高浓度有机物废水的处理提供理论基础和实践指导.

混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺处理制革废水

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点,采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究,重点考察混凝预处理的反应条件(p H、投药量等)、生物反应器的启动策略,以及水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明:当混凝过程中p H为9.0~10.0,聚合氯化铝(PACl)投加量为350~450 mg·L^(-1)时,废水悬浮物浓度(SS)、色度、总铬和化学需氧量(COD)去除率的平均值分别为70.4%,73.9%,97.7%和37.9%;基于阶梯负荷启动策略,50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动,厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD;通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化,该单元的COD和NH4-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%(HRT=6 h,DO=2.0~3.0 mg·L^(-1))。经过组合工艺的处理,系统出水各项主要指标(COD、NH4-N、SS、色度和总铬等)达到DB 44/26—2001一级排放标准,表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。

厌氧/好氧膜生物反应器对不同pH模拟印染废水的脱色过程分析

采用厌氧/好氧膜生物反应器(A/O MBR),以艳蓝KN-R活性染料为模拟染料,在不同进水pH条件下,系统考察了A/O MBR各反应段出水的紫外-可见光谱谱图特征,初步探索pH变化时厌氧与好氧污泥对染料的降解情况。结果表明,在中性和偏酸性的进水条件下吸收带的强度较强,在酸性和偏碱性的进水条件下较弱,并且紫外和可见吸收带的峰强呈正相关关系。同时,吸收带强度减弱程度直接影响染料的脱色效果,二者呈正相关关系。碱性进水有助于提高厌氧脱色效果,酸性进水有利于提高好氧脱色效果。

缺氧/好氧膜生物反应器处理尿液污水的研究

采用缺氧/好氧膜生物反应器(A/OMBR)对尿液污水进行处理。结果表明:当进水NH+4N、COD和BOD5分别为400～980(容积负荷为0.42～1.01kg/(m3·d))、390～630和120～280mg/L时,平均去除率分别为79.5%、75.1%和95.0%,同时系统对色度也有一定的脱除效果,经过A/OMBR和活性炭(PAC)处理后出水色度降为8倍;运行期间膜污染较严重,膜内表面微生物的滋生和膜外表面形成沉积层是造成膜污染的主要原因。

好氧管式膜生物反应器处理高含盐有机废水的研究

采用好氧管式膜生物反应器处理不同含盐浓度的有机废水 ,研究结果表明 (1)进水COD浓度在 2 0 0 0～ 30 0 0mg/L时 ,出水COD在 179～ 2 2 3mg/L之间 ,COD平均去除率在 89.5 %以上 ;(2 )MBR处理高盐度有机废水耐冲击负荷的能力较强 ,出水水质稳定 ;(3)当膜的TMP =0 .1MPa,盐度为 1.0 %、1.5 %、2 .0 %时 ,管式膜的稳定运行通量分别为30、2 4、2 1L/ (m2 ·h) 。

不同载体填充率下一体化A/O生物膜反应器的启动特性

以聚氨酯泡沫和聚丙烯空心环为生物膜载体,考察不同载体填充率下采用一体化缺氧/好氧(A/O)生物膜反应系统R1和R2处理低C与N质量浓度之比(ρ(C)/ρ(N))生活污水的启动特性。系统R1中,缺氧、好氧区载体填充率分别为45%和20%;系统R2中,缺氧区和好氧区载体填充率分别为60%和30%。研究结果表明:R1和R2系统启动周期分别为27d和24d,R1更宜进行实际应用;启动完成后,R1和R2好氧区内生物膜含量分别为87.8%和79.5%,为减小一体化反应器的沉淀区体积和在后续运行中取消污泥回流提供了可能;缺氧区中,聚氨酯泡沫填充率60%时较45%时更有利于前置反硝化对有机物的利用。载体流化加强了好氧区生物膜的同步硝化反硝化(SND)能力和水力负荷适应性,但延长了启动周期,SND效果可模糊反映生物膜的形成过程;固定载体缩短了好氧区的启动周期,但形成的生物膜易受水力负荷冲击。

缺氧/好氧膜-生物反应器处理高浓度含碳和氮工业废水

采用缺氧 /好氧膜 生物反应器 (MBR)处理高浓度含碳和氮工业废水 ,在缺氧反应器的水力停留时间 (HRT)为 5h ,好氧MBR的HRT分别为 1 5、1 0、6h时 ,考察了系统的同时除碳脱氮性能。结果表明 ,好氧MBR的HRT在试验范围内对系统的处理效果没有明显影响 ,即使MBR的HRT降低到 6h,系统对化学需氧量 (COD)、氨氮和总氮的去除率仍可达到 94%、90 %和 73 %以上 ,出水水质达到国家一级排放标准 ;系统中的生物反应对有机物和氮的去除起主要作用 ,但膜对混合液上清液COD有一定去除 ,主要对相对分子质量大于 1 0万的有机物有截留 ;由于膜的高效截留作用 ,MBR中可保持高浓度的污泥量和高硝化活性 。

热水解对缺氧/好氧膜生物反应器同步处理污水及污泥减量的影响研究

研究了剩余污泥热水解后的回流对缺氧/好氧膜生物反应器(AOMBR)同步处理污水及污泥减量的影响。试验通过与常规AOMBR工艺对比,考察了污泥热水解回流量对系统污泥浓度、污泥产率、出水水质的影响。试验结果表明,当热水解污泥回流量分别为剩余污泥量的100%、75%、50%时,热水解会一定程度提高系统的污泥浓度,但污泥总量却分别削减了20.2%、21.2%和13.1%,系统污泥产率分别下降了46%、54%和33%,剩余污泥排放量分别削减了100%、75%、50%。两套工艺的平均出水COD、NH+4-N、TN分别在40、3、5mg/L以下,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。因此,热水解污泥的回流并不会对系统的出水水质产生明显影响,同时能够显著削减污泥总量。

UASB-好氧膜生物反应器组合工艺处理抗生素废水

采用厌氧-好氧膜-生物反应器对抗生素废水进行了处理研究.实验结果表明,当UASB的水力停留时间为13 h、好氧膜生物反应器的水力停留时间为7.5 h时,处理效果最好,出水COD去除率达88.13%.膜对COD的去除有强化作用,保证系统稳定高效地运行.好氧膜生物反应器内污泥浓度也随着水力停留时间的增加而相应地增加.另外膜通量下降较严重,物理清洗和化学清洗可基本恢复膜的通量.

好氧流化床生物膜反应器中氧传质过程与污水处理效能研究

好氧流化床生物膜反应器(AFBBR)因具有处理效率高、成本低、适用广泛等优点,在污水处理方面具有很好的应用前景。然而,关于该工艺的关键作用机理的研究仍不完善。为了从氧传质性能的角度提高反应器的运行效能,建立了好氧流化床生物膜反应器,并将其用于探究处理城镇生活污水过程中微生物呼吸作用、氧传质机制以及污水处理效果,并解析了微生物呼吸、氧传质性能以及处理效果之间的响应关系。结果表明,当曝气量为150 L/h、温度为20℃时,反应器内微生物耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)、标准氧总传质系数(K_(L)a_(s))较其他条件下显著增加;OUR与K_(L)a_(s)呈现显著线性关系(R^(2)≥0.97);曝气量为150 L/h条件下化学需氧量(COD_(Cr))、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)污水处理效果最佳,分别可达96.55%、89.53%、86.20%和83.96%。

膜截留分子量对污水分置式好氧膜生物反应器处理性能的影响

不同截留分子量超滤膜的好氧膜生物反应器研究结果表明 ,膜的截留分子量越大 ,膜表面越易出现浓差极化现象 ,清洗周期缩短 ;截留分子量对超滤膜水通量的影响随运行时间增加而逐渐减少 ;截留分子量对好氧膜生物反应器有机物去除性能影响较小 ;膜截留分子量不同 ,生物反应器内的MLSS浓度也会明显不同 。

膜生物反应器用于居民区生活污水处理与回用

采用缺氧/厌氧-生物膜技术,结合活性炭过滤、紫外线氯消毒的组合工艺深度处理居民区生活污水,分别以冲洗厕所和景观用水为目标,考察再生水的水质状况和主要参数;对比研究以混合生活污水和灰水分别作为中水源的技术和经济适用性.中试研究结果表明,以居住区生活污水(化粪池出水)作为中水源,运行条件停留时间8h、污泥质量浓度3 500～7 500mg.L-1、出水无色无味,化学需氧量质量浓度低于30mg.L-1,五日生化需氧量质量浓度低于3 mg.L-1,氨氮质量浓度低于3.0mg.L-1,可以稳定达到杂用水标准,但总氮、总磷浓度无法满足景观用水要求;模拟原污水(化粪池进水)的污染物浓度比例,运行条件为停留时间10h、污泥龄50d、回流比为200%、污泥质量浓度5 500～6 000mg.L-1、外加聚合铝(有效铝)4～5mg.L-1时,再生水的水质均优于冲厕和景观用水标准.在达到相同的再生水水质条件下,居住区的生活污水混合收集处理比灰水单独收集处理的工艺流程复杂,处理费用比后者高0.32元.m-3.居民区污水资源化采用何种收集和再生方式不仅要考虑技术经济合理性,还需结合居民区再生水的用途和用水量、当地气候条件等因素综合确定.

废水处理中膜生物反应器的研究进展

膜生物反应器作为一种新型高效的生物处理技术和绿色技术,在水处理领域中得到了广泛的应用.综述了膜生物反应器在全世界的研究现状,膜生物反应器的构型、好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器及应用情况,膜污染控制技术.探讨和展望了膜生物反应器的应用前景,指出了今后的研究方向.

共代谢膜生物反应器法处理二甲基亚砜废水

采用蔗糖作为共代谢基质与一体式好氧膜生物反应器（MBR）工艺相结合处理二甲基亚砜（DMSO）废水。考察了装置的污泥驯化效果、DMSO去除率、污泥的性能、HRT和冲击负荷对DMSO去除率的影响。试验结果表明：驯化第29天，DMSO去除率达98．5％，表明MBR内的污泥已驯化成功；在MBR运行的正式期，当DMSO处于高负荷状态时，DMSO去除率较低；随蔗糖加入量的增加，DMSO去除率逐渐提高，最终恢复到DMSO高负荷冲击前的DMSO去除效果；正常运行时，装置进水ρ（DMSO）=257～1448mg／L（平均值为718mg／L）、出水ρ（DMSO）=6-22mg／L（平均值为7mg／L），DMSO去除率为96．4％～99．6％（平均值为98．9％）；在MBR运行的正式期，污泥体积指数小于100mL／g，表明污泥的沉降性能较好，MLVSS／MLSS较高，表明污泥的活性高，MBR内MLSS的平均值为5．52g/L，MLVSS的平均值为4．78g/L；MB确莲宜的HRT为12h。

膜生物反应器处理垃圾渗沥液硝化特性的研究

采用好氧膜生物反应器工艺,以垃圾渗沥液为处理对象,用苯酚及氨氮预驯化的活性污泥启动,在连续进水操作条件下,系统考察该工艺在处理垃圾渗沥液中进水pH和C/N对其硝化特性的影响。结果表明:进水pH对硝化菌活性的影响很明显,当pH为8.0时,氨氮去除率最高,平均在88%左右;进水C/N在4:1～6:1时,氨氮去除率与总氮去除率可分别保持在75%～80%和10%～20%,其中75%以上的氨氮转化为硝氮,亚硝氮积累量很小。

不同污染负荷对移动床生物膜反应器处理海水养殖废水的性能及微生物群落的影响

应用缺氧/好氧—移动床生物膜反应器(Anoxic/Aerobic-Moving Bed Biofilm Reactor,A/O-MBBR)系统,通过固定进水COD与无机氮之比C/N为12,将COD依次设置为150、300、350和450mg·L^(-1)时,探讨反应器对海水养殖废水中氨氮、硝氮、亚硝氮及COD的去除效果,并分析微生物群落变化及响应。结果表明,在进水COD为150mg·L^(-1)、无机氮12.5mg·L^(-1)时,反应器运行效果最佳,此时氨氮、硝氮、COD和亚硝氮的去除率分别为93.7%(出水0.3 mg·L^(-1)),87.5%(出水0.7mg·L^(-1)),98.2%(出水3mg·L^(-1)),86.9%(出水0.1mg·L^(-1))。当COD提高至450mg·L^(-1)时,氨氮去除率逐渐降低到40.7%,亚硝氮在COD为350mg·L^(-1)时去除率降低至22.5%。在整个系统运行过程中,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是反应器中的绝对优势类群。当COD由150mg·L^(-1)上升到350mg·L^(-1)时,变形菌门的相对丰度却由63.9%~75.2%提高到88.1%~92.4%;拟杆菌门的相对丰度则由11.9%~13.0%降低到4.5%~5.4%;引起污泥膨胀的发硫菌属(Thiothrix)的相对丰度由6.24%~7.08%增加到58.16%~76.74%,表明反应器污泥膨胀趋势加剧。应用A/O-MBBR工艺处理海水养殖废水时,在COD为150mg·L^(-1)时效果较好,随着COD浓度提高,引起污泥膨胀的微生物开始大量滋生。

膜生物反应器-纳滤工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

岳西县垃圾填埋场渗滤液的产量为100m3/d,在进水COD、BOD5和NH3-N的质量浓度分别为18000、8000和1500mg/L时,经膜生物反应器加纳滤工艺处理后,出水COD、BOD5和NH3-N的质量浓度分别为80、20和13mg/L,满足《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—2008)的排放标准。该膜生物反应器为德国WWAG公司开发的一种好氧分置式MBR,通过气密性生物反应器达到较高的氧溶解度和氧利用率,并且可以减少挥发性污染物和臭味的排放量。