新型倒置A^(2)/O耦联MBR组合工艺处理农村低C/N废水的研究

针对农村低C/N污水污染物和营养盐去除率差的问题,以倒置A^(2)/O耦联膜生物反应器(MBR)组合工艺为探究对象,通过控制进水污染物浓度,在中温条件下考察了有机负荷(OLR)对倒置A^(2)/O耦联MBR组合工艺处理农村低C/N污水的影响。结果表明,OLR由150 mg/L提高至450 mg/L时,总氮(TN)和溶解性磷酸盐(SOP)去除率分别由67.6%和86.6%提高至72.4%和94.3%,进一步提高OLR降低了组合工艺对污染物和营养盐的去除。此外,OLR能影响新工艺内污泥特征,提高OLR促进了胞外聚合物(EPS)分泌,尤其在OLR为600 mg/L组别内,EPS含量提高至139.6 mg/g。进水OLR对缺氧池内EPS的影响要大于其对厌氧池内EPS的影响。OLR能影响新工艺内污染物和营养盐去除相关关键酶的活性,当OLR为450 mg/L时,污染物和营养盐去除相关关键活性酶最强。研究结果为农村低C/N污水的高效处理提供了理论依据和数据支撑。

多段AO+MBR工艺在寒区污水厂提标改造的应用

采用多段AO+MBR工艺对中国北方寒区城市某污水厂出水TN波动大、尾水外排容量低等问题进行提标改造。多段AO可以实现TN的高效去除,而MBR+臭氧催化氧化则可以实现COD、NH_(3)-N的有效控制,从而达到稳定出水的目的。提标改造后实际运行数据表明:出水COD和NH_(3)-N、TN、TP、SS检测均值分别为26.60 mg/L和0.29、7.59、0.38、5.32 mg/L,均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准,其中NH_(3)-N达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅲ类水标准(ρ(NH_(3)-N)≤1.0 mg/L),TN稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中的一级A标准(ρ(TN)≤15 mg/L)。

间歇性投加Fe(Ⅱ)协同MBR强化生物脱氮除磷的研究

为考察间歇性投加亚铁(Fe(Ⅱ))对陶瓷膜膜生物反应器(MBR)脱氮除磷效果的影响,以合成废水作为原水,系统考察了当Fe(Ⅱ)的投加量为Fe(Ⅱ)/P=1和2(摩尔比)时,MBR的出水水质、微生物群落结构及相关功能基因拷贝数的变化情况。结果显示,投加Fe(Ⅱ)可有效去除出水总磷(TP)和总氮(TN),与对照组相比,当投加量为Fe(Ⅱ)/P=1和2时,TP的去除率分别提高了14.40%和18.60%,TN的去除率分别提高了2.30%和6.50%。实验进一步研究了Fe(Ⅱ)对优势菌群和相关功能基因的影响,投加Fe(Ⅱ)可以通过提高脱氮(Dechloromonas、Hyphomicrobium、Nitrospira、Zoogloea和Acinetobacter)和除磷(Candidatus Accumulibacter)微生物的相对丰度、脱氮相关功能基因拷贝数(AOB-amoA、narG、nirK/nirS、norB和norZ)强化生物脱氮除磷效能。采用PICRUSt功能预测分析表明,在Fe(Ⅱ)/P=2条件下,Fe(Ⅱ)可以通过促进反硝化过程的酶(NR、NIR、NOR和N2OR)的相对丰度提高脱氮性能。综上,当投加量为Fe(Ⅱ)/P=2时,可通过影响脱氮除磷过程中关键功能基因拷贝数及生物群落结构,强化陶瓷膜MBR系统生物脱氮除磷性能。

城市污水处理厂进水水质分析及MBR膜生物处理工艺研究

为提高城市污水的处理效率,在分析了某城市污水处理厂进水水质指标的基础之上,对目标城市污水开展了MBR膜生物处理工艺技术研究,并对其处理效果进行了分析。结果表明,目标城市污水处理厂进水水样中污染物的浓度较高,其中COD、NH_(3)-N、TN、TP、SS的平均浓度分别为202.8mg·L^(-1)、38.3mg·L^(-1)、50.8mg·L^(-1)、6.1mg·L^(-1)、261.6mg·L^(-1)。采用MBR膜生物处理工艺对目标城市污水进行处理后,12个月的出水水质中污染物的含量均大幅降低,其中COD、NH3-N、TN、TP、SS的浓度平均值分别为9.82mg·L^(-1)、0.94mg·L^(-1)、8.41mg·L^(-1)、0.35mg·L^(-1)、1.93mg·L^(-1),各项指标均能达到国家标准GB 18918-2002中的一级A标准要求。研究结果认为,MBR膜生物处理工艺对目标城市污水具有较好的处理效果,可为同类城市污水的高效处理提供一定的借鉴。

振动MBR结合精确曝气与回流强化脱氮除磷

为探索一种利用反硝化聚磷菌(DPAOs)与反硝化聚糖菌(DGAOs)强化脱氮除磷的新工艺手段,在一座传统曝气MBR工艺的市政污水处理厂内开展了新型振动MBR工艺结合精确曝气与回流控制技术的中试研究。在膜池MLSS为12~15 g/L、膜通量为20 L/(m^(2)·h)时,振动MBR中试TMP稳定保持在10~25 kPa,膜振动电机平均电耗为0.042 kWh/m^(3),比水厂曝气MBR膜吹扫风机电耗降低了61.8%。在精确曝气与回流控制下,中试好氧池前端DO低于0.5 mg/L,后端DO保持在0.3~1.2 mg/L;前缺氧池后端硝氮保持在2~3 mg/L,厌氧池硝氮接近0 mg/L,提供了有利于内碳源合成与利用的生化环境条件。振动MBR结合精确控制显著强化了反硝化除磷与内源反硝化作用,中试缺氧吸磷量占缺氧与好氧吸磷量之和的比例超过了40%,后缺氧池内源反硝化脱氮量较水厂提升了1~3 mg/L,最终出水总氮较水厂降低了3~6 mg/L。在中试厌氧池投加乙酸钠后系统脱氮除磷效果进一步提升,出水总氮与总磷分别稳定低于5 mg/L与0.5 mg/L。中试的硝化菌、反硝化菌、DPAOs与DGAOs相对丰度分别比水厂提高了0.76%、1.15%、1.96%与0.58%,其中Dechloromonas与CandidatusCompetibacter分别为主要的DPAOs与DGAOs菌属。

增强型中空纤维膜及MBR数值模拟的研究

中空纤维膜作为膜生物反应器(MBR),由于其高效性及灵活性被广泛应用于污水处理领域。文中介绍了纤维管增强型中空纤维膜,包括针织管增强膜、编织管增强膜及无纺管增强膜,综述了计算流体力学在MBR优化设计及膜污染清洗等方面的研究,并对增强型中空纤维膜及MBR数值模拟的应用前景进行展望。在未来的研究中,将计算流体力学与理论试验相结合可以提升研究效率,更好地解决水处理问题。

改良型A^(2)O-MBR工艺处理低碳氮比污水的实验研究

为强化A^(2)O-MBR工艺脱氮除磷效果,对国家管网集团某场站点生活污水进行实验研究,进行工艺工况调整和条件优化。分析碳氮比、回流比、水力停留时间对出水水质的影响。实验结果表明,在碳氮比为6~7,膜池直接回流到缺氧池条件下,改良型A^(2)O-MBR工艺的最终COD出水为13.54 mg/L,TN和TP的平均去除率达到了80.26%和80.13%,出水水质完全满足地表水环境质量标准(GB 3838—2002)地表准Ⅳ类水的要求。实验表明,该工艺在脱氮除磷方面有显著效果,在降解污染和整体达标排放方面发挥着重要的作用,且能为厂站小型生活污水处理站提标改造的技术参数选择提供参考。

基于CiteSpace的国内MBR研究现状与热点分析

为了解近10年国内膜生物反应器(MBR)工艺在污水处理领域的研究情况,以2013-2023年CNKI收录的核心期刊的相关研究为数据源,采用可视化分析工具CiteSpace,并运用文献计量学方法绘制出关键词聚类图谱和突现图谱。结果表明,近10年来该领域受到学者们的广泛关注,发文量和被引频次保持在高水平。MBR工艺在污水处理领域的研究多集中在MBR工艺的原理、应用及存在问题等方面,MBR工艺现存问题的解决、污水处理技术的优化组合以及新型MBR的研发是未来研究的热点。

MBR技术与工艺在水产养殖尾水处理中的研究进展

膜生物反应器技术(MBR)被认为是水产养殖中先进水处理的潜在技术,在水产养殖尾水处理领域的应用还有很大进步空间。以已有的理论知识为基础,结合国内外文献,分别对养殖尾水的高效处理技术、膜污染控制技术、尾水回收技术以及MBR技术改进工艺的研究现状展开描述。然后对不同MBR脱氮除磷组合工艺进行优劣对比,最后提出MBR技术与工艺在水产养殖尾水处理研究中存在处理成本高、处理技术与养殖技术未很好融合的问题,并认为未来该技术可在集成模块化、膜材料和稳定工艺等方面深入研究。为后续MBR技术在水产养殖尾水处理中的高效化、经济化研究提供参考和方向。

某地下污水厂MBR膜运行效率及工艺控制分析

近年来缺氧-厌氧-好氧+膜生物反应器(AAO+MBR)工艺在污水处理厂的应用越来越广泛,但广大专家、学者对MBR膜的运行效率、工艺控制研究较少。文中结合武汉市近年来建设的一座10万m^(3)/d规模的全地下式污水处理厂的运行经验,对AAO+MBR工艺设计概况、运行效率、工艺控制要点、运行电耗进行研究,尤其对MBR膜的处理效率进行了重点研究。结果表明,MBR膜对进膜污水中的COD_(Cr)、氨氮、TN、TP均有一定的降解处理能力,除TN的去除率较低(10%~37%)外,其他污染物指标去除率均可达到40%以上。其中,氨氮、TN的降解速率影响因素与传统生化处理一致,主要为温度、碳源。研究以期为后续类似项目设计、运行管理提供参考。

预处理+臭氧+AO+MBR组合工艺在船舶油污水处理的应用

船舶油污水的污染会对环境、生态系统、人类健康和经济造成严重的危害,需要采取有效的治理措施,本项目主体工艺采用预处理+臭氧+AO+MBR组合工艺处理船舶油污水,预处理工艺段消除油污水中大部分的石油类和硫化物,再利用臭氧氧化破坏油污水中的有毒物质,氧化并分解污水中难降解的有机物,有利于后续的生化反应;最后利用AO生化+MBR去除污水中的COD、TN、TP等污染物,使得COD出水为400 mg/L以下,COD去除率为85%,TN出水控制在30 mg/L以下,去除率在80%以上,TP出水在4 mg/L以下,去除率在60%,硫化物和石油类出水,分别可达到0.3 mg/L和1 mg/L以下,该出水指标优于当地《污水综合排放标准》(DB 31/199-2018)三类标准,可为国内同类项目工程应用可提供参考。

电化学协同过硫酸盐去除焚烧厂MBR出水富里酸的机理研究

该研究选取不锈钢与Ti/IrO_(2)涂层电极、石墨与石墨分别作为一、二级反应池的阴阳极,采用两级电化学协同过硫酸盐法去除焚烧厂渗滤液MBR处理出水中的富里酸。通过淬灭实验,依次探讨了过硫酸钠(PDS)投加量和电流密度2种主要因素对富里酸降解机理的影响。结果表明:(1)当PDS=12 g/L,J=14.7 mA/cm^(2)时,一级反应池中富里酸的去除率达88.70%,主要归因于活化态PDS(*PDS)及∙OH的氧化和Fe(OH)3絮凝作用。适当增加PDS投加量可显著促进*PDS氧化作用,但对体系中其他机制的影响较小;提高电流密度可显著促进∙OH氧化作用。(2)在二级反应池中不投加PDS,当J=14.7 mA/cm^(2)时,两级反应池总去除率达95.55%。中、低电流密度下,二级反应池中富里酸的去除主要归因于*PDS及∙OH的氧化作用;高电流密度下,∙OH氧化为主要作用。

一体式A^(2)O-MBR系统处理高速公路服务区污水的研究

为解决高速公路服务区污水中污染物浓度高、处理设施普遍存在效能低下等问题,采用一体式A^(2)O-MBR反应器处理该目标污水。在反应器启动成功的基础上,研究了不同溶解氧(DO)、硝化液回流比和C/N下A^(2)O-MBR工艺对污染物的去除性能。结果表明,在控制DO为4 mg/L,硝化液回流比为300%,C/N为6时,A^(2)O-MBR获得了最佳污染物去除效果,A^(2)O-MBR工艺的COD、BOD_5和TP去除率分别为90.57%、93.75%和93.00%。反应器稳定运行时,出水NH_(4)^(+)-N和SS分别为4.2 mg/L和4.5 mg/L,出水指标均达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2020)中冲厕、车辆冲洗的要求。一体式A^(2)O-MBR在一定程度上可以降低膜组件的污染程度,从而降低系统的维护运行成本,可为高速公路服务区污水处理实际工程改造提供参考。

MBR工艺与光伏在地下式污水处理厂的应用

分析MBR工艺与光伏在地下式水厂的应用。介绍了雷锋水质净化厂的主要设计参数和功能分区。通过对出水指标与去除率的分析表明了MBR工艺的先进性和稳定性;平均药剂费用为0.125元/m^(3),其中除磷药剂费、碳源费用和洗膜药剂占比为36%、29%、30%。光伏发电项目将太阳能组件架空安装在雷锋水质净化厂上方,平均发电量占全场用电量的21.3%,预计减少二氧化碳排放量为3866.4 t/年,取得了显著的环保效益和经济效益。

Fenton氧化+水解酸化+接触氧化+MBR工艺处理船舶含油废水实例

针对船舶含油污水所具有的高含油量、高COD、可生化性低的特点,设计“隔油+气浮+Fenton氧化+混凝沉淀+水解酸化+接触氧化+MBR+消毒”的污水处理工艺进行处理。项目运行结果显示,该工艺对船舶含油污水具有较好的处理效果,实际处理污水9.9×10~4 m~3/a,COD、氨氮的去除率达98.00%和98.30%,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。

多模式AO-MBR工艺在地下污水处理厂的应用

北方某设计规模为6万m^(3)/d的地下式污水处理厂,采用多模式AO-MBR工艺,出水水质满足《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)中B标准要求。项目建设总投资为46276万元。单位水量处理总成本为3.26元/m^(3),其中可变成本为0.918元/m^(3),固定成本为2.342元/m^(3)。自投入运营以来,设计工艺处理高效且稳定,出水COD、TN、NH_(3)-N、TP平均排放浓度为13 mg/L、10.6 mg/L、0.24 mg/L、0.2 mg/L,平均去除率分别为93%、78.6%、99.5%和96%。水厂高质量保证所在规划服务区域的再生水供应,有效保障该地区再生水资源可持续利用。

MBR+臭氧催化氧化处理工业废水的设计优化及存在问题分析

针对苏南某工业废水处理厂现状出水难以达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072—2018)排放标准的问题,提出了膜生物反应器(MBR)+臭氧催化氧化的改造思路。原改良式序列间歇反应器(MSBR)工艺改造为AAO-MBR工艺,原絮凝沉淀池改造为臭氧催化氧化池,着重分析了臭氧催化氧化单元中催化剂污染及清洗措施等因素对COD_(Cr)去除率的影响。结果表明:MBR+臭氧催化氧化作为化工废水提标改造技术路线,占地少,运行效果稳定,出水水质可稳定达标,但臭氧催化氧化单元受催化剂污染等因素影响较大,需加强预处理及清洗措施;工程新增投资为1596元/m^(3),新增运行成本为0.73元/m^(3),具有较好的经济效益。

箱体型正压式平板负离子抗菌陶瓷膜MBR在城市新鲜垃圾渗滤液处理应用实例

山东某垃圾焚烧厂中产生的新鲜垃圾渗滤液有机物和氨氮浓度高,同时含有多种重金属,属于难处理的废水。本工程采用气浮预处理+两级UASB+A/O+平板式MBR膜过滤+后续深度处理(纳滤+反渗透)工艺。厌氧处理阶段采用投加零价铁来提高处理效果。MBR工艺采用箱体型正压式优化结构,比传统的浸没式结构能提高膜通量和优化操作。MBR膜采用能抑菌杀菌的负离子抗菌平板陶瓷膜,具有膜通量大,缓解膜污染能力强的特点。工程运行表明,出水水质低于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥(GB 16889-2008)表3中的标准要求,即COD≤60 mg/L,BOD_(5)≤20 mg/L,ρ(氨氮)≤8 mg/L,ρ(总氮)≤20 mg/L,ρ(SS)≤2.0 mg/L等。工程投资总成本500万左右。吨水成本将核算后为14.9元。

MBR工艺设计要点分析

本论文分析了浸没式膜生物反应器(MBR)工艺的优势与不足。MBR具有占地面积小、出水水质好等优点,分析了MBR工艺对预处理系统要求高、对水量变化适应能力弱等。与传统活性污泥法相比,MBR工艺的污泥浓度,回流比、供氧也存在着差异。最后给出了浸没式MBR系统常用设计参数及注意要点。

MBR膜生物反应器在城镇污水处理厂中的应用

近年来,我国城镇化进程的步伐越来越快,城镇人口的规模也越来越大,城市污水处理成为环境保护和可持续发展的重要议题。传统的污水处理工艺在处理效率和出水水质要求方面已经面临一定的挑战,MBR膜生物反应器是一种相对新型的污水处理技术及装备,它结合了微生物降解技术和膜分离技术,近年来在城镇污水处理领域引起了广泛的关注。本文以某城镇地区X污水处理厂为例,分析MBR膜生物反应器系统的布置以及实施应用,结果表明,X污水处理厂在应用了MBR膜生物反应器后的污水处理效果有显著的提升。