响应曲面法对优化侧向回流一体化生物膜反应器去除氨氮的效果模拟

针对农村分散式生活污水的处理,设计了侧向回流一体化生物膜反应器,缩短了污水处理工艺流程,减小了设施占地面积。文章从优化反应器对氨氮的处理效果出发,运用Box-Behnken响应曲面法,建立了关于氨氮去除率的数学模型,以寻求反应器水力停留时间、填料填充率和气水比的最佳参数组合。响应曲面法的结果表明:影响因素的显著性顺序为填料填充率>水力停留时间>气水比,并且填料填充率与水力停留时间、水力停留时间与气水比、填料填充率与气水比的交互作用均为显著。模型预测结果表明,当水力停留时间为6.98 h、填料填充率为39.67%、气水比为7.73时,侧向回流一体化反应器对氨氮的去除率为97.70%,验证试验结果为98.09%,与模型预测值偏差仅为0.39%。

膜生物反应器超声波在线清洗的研究

通过对超声波在线清洗应用于膜生物反应器(MBR)的试验研究,重点探讨了超声波在线清洗对膜两侧压力差的影响,分析了膜阻力的组成及相应变化。进行试验对比分析,结果表明:在一定的优化控制条件下,超声波清洗可明显减缓膜两侧压力差上升的趋势,并且对出水水质无不良影响。在线超声波间歇清洗对膜污染的控制有良好效果。

膜生物反应器中超声波对膜污染的防治

膜生物反应器相对于传统的活性污泥处理设备而言有着比较明显的优势,但是膜污染是限制膜生物反应器得到普遍推广的重要原因。一些基础研究证实了利用超声波声空化效应对膜污染进行防治是一种可行的防治手段。介绍了膜污染的类型、超声波防治膜污染的方法,探讨了超声波的作用机理、作用过程中存在的一些问题,提出了一些在将来的研究应用中需要解决的问题。

膜生物反应器超声波在线清洗系统研究

通过对超声波清洗机设计原理和超声波水处理技术,以及超声波在线清洗应用于MBR试验的研究,总结了膜生物反应器中超声波在线清洗装置设计需要考虑的几个方面。通过90 d的连续性试验,表明超声频率为40 kHz、超声功率为720 W、每次清洗时间为5 min的超声波对振清洗对MBR膜有很好的清洗效果,超声距离对清洗效果的影响不大;在相同条件下超声清洗对PVDF膜、膜池中的微生物生长、出水水质无不良影响。

一体化A/O生物膜反应器脱氮特性研究

根据传统好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮的工艺原理,设计并制作了一体化 A/O生物膜反应器,并就其对模拟生活污水的脱碳、脱氮处理效果进行了试验。结果表明,该一体化反应器在水力停留时间 HRT=24h时,COD的去除率达到 97%以上,硝化率和 TN的去除率分别达到92%和82%。出水NO3-N和NO2-N浓度保持在7.4mg/L和0.2mg/L左右。对各区污泥进行的硝化活性试验结果表明,该一体化反应器的缺氧区内存活有一定数量的具有硝化活性的细菌。

一体化A/O生物膜反应器低温硝化研究

采用自行设计制作的新型一体化A/O生物膜反应器，研究了温度、进水碱度对反应器硝化性能的影响．结果表明，当反应器温度控制在20，15和10℃时，硝化率分别为98％，90％和60％．此时进水COD和TN浓度分别为100—150mg／L和65—78mg／L．总氮去除率分别为50％，30％和20％．当反应器温度控制在8℃，进水中不加有机碳源，随着进水碱度的增加，硝化率从72％提高到95％，在低温下取得了良好的硝化效果．当进水碱度为280mg／L时，反应器各区出现亚硝酸盐积累，亚硝化率达到80％．详细分析了形成亚硝酸盐积累的原因．

一体化膜生物反应器处理农村生活污水试验研究

采用一体化膜生物反应器(IMBR)工艺处理农村生活污水,考察了该工艺对COD、BOD5、NH3-N和浊度的去除效果。结果表明,在水温>22℃、ρ(DO)>3.4 mg.L-1、pH在6～9的条件下,工艺对COD、BOD5、NH3-N和浊度的去除效果较好,平均去除率分别达到93.1%、95.3%、93.8%和97.9%,出水COD、BOD5、NH3-N的质量浓度、浊度分别为19～31 mg.L-1、5.1～7.8 mg.L-1、1.9～3.1 mg.L-1、0～1 NTU,水质优于GB 5084-2005要求。

一体化复合式膜生物反应器除磷研究

本文通过对比实验 ,研究了不同工艺组合条件下一体化复合式膜生物反应器 ( HCMBR)的除磷效果。研究表明 ,在无厌氧段的情况下 ,反应器内保持好氧状态的同时 ,填料内部存在厌氧环境 ,TP的去除率为 2 2 % ;在有厌氧段 ( A/ O)的情况下 ,TP的去除率可达 70 % ;采用化学方法时 ,TP去除率可达 82 .1 % ,但过高的 n( Al3+ ) / n( TP)值将会影响污泥的活性。并且 HCMBR对NH3- N、CODCr、TN等污染物有十分良好的去除效果。

一体化A/O生物膜反应器处理生活污水

根据缺氧 好氧 (Anoxic Oxic ,A O)工艺原理设计了升流式一体化A O生物膜反应器 ,并就反应器对生活污水的处理效果和运行参数进行了试验。结果表明 ,当缺氧区HRT为 5h、好氧区HRT为 3h时对COD的去除率 >80 % (大部分接近 90 % ) ,对SS去除率 >95 % ;维持反应器内适宜的碱度可获得良好而稳定的脱氮效果 ;剩余污泥少 ,无需频繁排泥。

焦化废水的一体化膜——序批式生物反应器处理

采用一体化膜-序批式生物反应器(SMSBR)处理焦化废水,初步研究表明:在水力停留时间(HRT)为32.7h,泥龄(SRT)为600d,平均COD容积负荷为0.45kg/(m3·d)的条件下,生物反应器上清液的COD难以降至100mg/L以下(平均为111.4mg/L),而通过膜的出水,COD可以稳定在100mg/L以下(平均为86.4mg/L),膜所截留的COD在后续的反应中得到进一步降解而未产生显著积累;在保证温度和碱度的情况下,出水NH3-N浓度低于1mg/L;硝酸盐细菌比亚硝酸盐细菌对温度的冲击更敏感,从而引起出水NO2-N的积累;系统在好氧反应阶段同时存在硝化和反硝化作用;膜分离对污泥的浓缩过程并未使剩余难降解有机物的去除得到强化,而膜污染速率在这一过程中表现较快。

超声波控制膜生物反应器膜污染研究

近年来,膜生物反应器在污水处理领域中得到了广泛的应用,它具有占地面积小,剩余污泥量少和出水水质好,可以达到回用的标准的特点。然而膜污染控制问题一直是此种方法在应用中的一个难题。本文介绍了采用低强度超声波控制污水回用中膜生物反应器的膜污染的研究及得到的初步成果。通过小试,确定超声波辐照可以使膜清洗周期延长,对膜污染有一定的缓解作用。另外发现胞外聚合物中的蛋白质是引起膜污染加剧的主要原因。

一体化膜生物反应器的强化脱氮除磷试验研究

采用一体化膜生物反应器(IMBR)处理沌口经济开发区的生活污水,考察了在四种不同的工况下生物单元对各污染指标的去除效果,并确定了最优工况:曝气2h—搅拌2h。在此基础上重点分析了IMBR系统强化脱氮除磷的效果。结果表明,在最优工况条件下,IMBR对主要污染物的去除效果较好,出水COD、TN、NH4+-N、TP基本上达到了GB 18918—2002标准的一级A标准;膜对出水水质的稳定起到了重要的保证作用,特别是在温度较低时,膜的强化作用更加明显。

一体化膜生物膜反应器处理农村生活污水试验研究

针对一种一体化膜生物膜反应器,进行了以间歇方式运行处理农村生活污水的试验研究。结果表明,采用微滤膜出水,该处理方式抗冲击负荷能力强,且可实现自动化运行;当厌氧反应时长1.5 h、好氧曝气及出水时间共4 h、好氧阶段溶解氧3～4 mg/L、充水比0.33时,反应器中CODcr、氨氮、总氮、总磷、浊度的出水平均值分别为38.00 mg/L、2.82 mg/L、10.50 mg/L、0.39 mg/L和1.55NTU,平均去除率分别为79.1%、83.5%、58.0%、81.3%和98.6%;反应器中形成大量高端营养级水平微生物种群,食物链长且相互交叉,呈明显的网状结构(食物网),能保证系统稳定的污水处理效果及较强的抗冲击负荷能力。

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。

反硝化污泥床和好氧生物膜一体化生物反应器

开发了一种一体式生物脱氮反应器,通过高程差将好氧生物膜和缺氧污泥床这两种不同生长系统以容积比为2:1分布于同一个上流式反应器中的上下部,用于小区生活污水处理,以降解其中有机物、氨氮和总氮.结果表明,在HRT3.4h,回流比(R)1.7条件下,原水COD 210mg/L左右时,出水中的氨氮小于1mg/L,出水COD为50mg/L左右,氨氮与总氮的最高去除负荷分别达到0.369kg/(m3穌)和0.262kg/(m3穌).

一体化膜生物反应器处理印刷线路板综合废水

采用自制一体化膜生物反应器(SMBR)处理印刷线路板(PCB)综合废水,对系统驯化过程的污泥生物相变化,SV_(30)(污泥沉降比)、SVI(污泥沉降指数)、MLSS(混合液悬浮固体浓度)、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度)等污泥特性,以及系统pH、铜离子浓度、化学耗氧量(COD)等水质指标进行了监测。试验结果表明:污泥培养驯化过程中,游泳型纤毛虫、固着型纤毛虫(累枝虫、钟虫)、轮虫、红斑顠体虫、表壳虫、固着型纤毛虫交替成为优势种群。进水铜离子质量浓度为12 mg/L左右驯化完成,此时污泥MLSS为6 100 mg/L,SV_(30)为29%～38.5%,SVI为75～90 mL/g。系统出水COD、铜离子浓度和pH均达广东省水污染物排放限值一级标准,COD和铜离子的去除率分别超过85%和95%。

序批式一体化膜生物反应器的脱氮除磷效果

采用序批式一体化膜生物反应器(SBSMBR)处理模拟生活污水,考察了其脱氮除磷效果。该工艺通过合理控制单个反应器的曝气时间和曝气量来构建交替式厌氧/好氧环境,试验中反应器内混合液的污泥沉降性能始终保持良好,平板膜没有进行化学清洗,未产生不可逆的膜污染;不同工况下系统对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别达到96.39%、97.79%、89.30%和43.79%,且系统的抗冲击负荷能力强。

活性污泥-生物膜一体化反应器处理生活污水性能研究

针对中小城镇污水处理的特点开发了活性污泥-生物膜复合一体化反应器,该反应器实现了反应区和沉淀区一体化,综合了活性污泥法和生物膜法的优点,具有运行稳定、占地面积少、基建投资低、管理方便的优点,并具有较好的去除有机物和脱氮除磷能力。

一体化A/O移动床生物膜反应器中DO、TN分布及脱氮效果研究

采用一体化A/O移动床生物膜法工艺,以模拟生活污水研究了该工艺的除碳脱氮效果,并对一体化移动床生物膜反应器的好氧区和缺氧区各纵向断面的COD、DO、NH3-N、TN、NO3--N和NO2--N进行了检测,通过对缺氧区各断面的DO和TN浓度分布情况,分析了脱氮的产生过程。试验结果表明：在水力停留时间HRT=12 h,好氧区DO保持5 mg/L左右,COD进水浓度处于250-400 mg/L时,COD的去除率均在90%以上,且出水COD均在40 mg/L以下;TN进水浓度为20-50 mg/L时,NH3-N去除率高于90%,其出水浓度可达到5 mg/L以下,脱氮效率也较高,TN去除率可达到65%-85%。COD和NH3-N的浓度分布状况表明该一体化A/O移动床生物膜反应器的流态趋于全混式。

气升式一体化A/O生物膜反应器的硝化和反硝化过程

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器并于生活污水的脱氮处理,研究了反应器挂膜启动后硝化和反硝化反应形成的过程.试验结果表明,由于反应器构造独特,能够形成具有不同溶解氧浓度的好氧区、缓冲区和缺氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环.通过对进水方式的调节,反应器内能够形成良好的硝化和反硝化过程,硝化率和反硝化率分别达到89.49%和97.86%.