一体式厌氧平板膜生物反应器处理酒厂废水的研究

研究了容积负荷、水力停留时间对一体式厌氧平板膜生物反应器处理高浓度酒厂废水效果的影响。试验结果表明,CODCr负荷为5．2～8 kg／(m3·d),水力停留时间3～5 d时,CODCr平均去除率为95％。正常运行时的碱度与VFA的比为2．5～4．5。当CODCr负荷超过10 kg／(m3·d),系统 VFA出现累积,COD去除率下降。水力停留时间对一体式厌氧平板膜生物反应器处理效果有重要影响,水力停留时间应大于70 h。

生物炭强化厌氧膜生物反应器处理废水性能的研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)因其在各种废水处理中对有机物的高效降解和能量的回收能力而受到研究者的广泛关注。生物炭具有优异的吸附和导电能力,将其添加在AnMBR中用于厌氧消化处理污废水,可以提高反应器性能并促进能源回收。基于此,系统综述了生物炭的制备和改性方法对生物炭性能影响的研究,以及近年来利用生物炭强化AnMBR处理性能的研究进展,并主要讨论了生物炭在AnMBR中的作用及主要机制,指出了目前生物炭强化AnMBR研究存在的问题和未来的发展方向,为生物炭强化AnMBR处理废水提供理论依据与技术参考。

单级固定床生物膜反应器主流厌氧氨氧化快速启动性能

主流厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水脱氮的热点和难点问题。本研究采用单级固定床生物膜反应器(SFBR)处理模拟城市污水,通过间歇运行切换和微氧(DO:0.4~0.7mg/L)控制,65天后成功启动Anammox。系统对氨氮和总氮去除率分别达98.8%和92.6%。此时生物膜结构致密,呈现红色。微生物活性测试发现,厌氧氨氧化菌活性在所有功能菌活性中最高。高通量测序证实厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia)、短程反硝化菌(Thauera)和硝化菌(Nitrospira)共存,而未检测到氨氧化菌。amoA功能基因扩增子测序进一步分析表明,Nitrospira实际为全程氨氧化菌(Comammox)。因此,系统是在具有氧分层的生物膜内通过全程硝化/短程反硝化/厌氧氨氧化途径耦合实现城市污水脱氮。研究结果为主流Anammox快速实现提供了一种新的工艺思路。

厌氧膜生物反应器出水溶解甲烷回收研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)是一种能耗低、处理效率高的污水处理技术.然而,受温度、污泥龄、水力停留时间等工艺参数的影响,生成的甲烷大量溶解在出水中形成过饱和溶液,并随出水排放至环境中,造成了能源物质损失和温室气体排放.若将溶解甲烷有效回收,其可作为补充能源或脱氮碳源原位利用,具有重要的应用价值.为了实现AnMBR出水溶解甲烷有效回收或再利用,本文阐述了目前3种主流回收溶解甲烷技术(膜回收技术、反硝化厌氧甲烷氧化技术、微生物燃料电池)的原理、回收效能和局限性.在此基础上,评估了AnMBR处理污水全过程的碳足迹,并针对AnMBR出水溶解甲烷回收的未来研究进行了展望.本研究可为双碳背景下AnMBR技术实现能量盈余和资源回收提供理论依据和技术参考.

厌氧膜生物反应器的发展及其耦合厌氧氨氧化脱氮的研究综述

由于厌氧膜生物反应器(AnMBR)在水中有机物资源化利用方面具有独特的优势,逐步成为污水处理领域的研究热点。从反应器与膜组件的配置、有机物的去除以及产甲烷率等方面讨论了影响AnMBR运行效果的主要因素。结合污水深度脱氮的需求,探讨了厌氧氨氧化(ANAMMOX)自养脱氮与AnMBR的耦合技术。介绍了国内外相关耦合工艺的应用形式,总结了关于该耦合工艺最新的研究方法、运行效果等,展望了该技术在污水处理领域的应用前景。

一体式平板膜生物反应器处理商场污水的运行效能及膜污染研究

本研究首先利用实验室小试A^(2)O-MBR一体化装置考察了其在HRT为24 h时处理BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N浓度分别为~300、~100 mg/L的模拟商场污水的效果,稳定后出水BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N平均浓度分别为5.07、4.26 mg/L,平均去除率分别达到了98.27%、95.56%。通过比较发现在相同运行条件下聚偏氟乙烯平板膜(FS-PVDF)的使用寿命最长。滤饼层阻力和浓差极化作用引起的过滤阻力分别是影响平板膜和中空纤维膜过滤能力的主要阻力类型。选择FS-PVDF进一步搭建中试规模A^(2)O-MBR一体化装置,在HRT为48 h时处理BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N分别为200~400、60~100 mg/L的上海某商场污水,稳定后出水BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N平均浓度分别为7.14、0.25 mg/L,平均去除率分别达到了97.66%、99.51%。在监测时间内,膜压始终保持在0.001 MPa左右。微生物群落分析发现,Dependentiae和包括Chloroflexi在内的丝状菌在膜表面积累可能是造成小试/中试中膜污染的主要原因。

中试厌氧膜生物反应器处理养猪废水效能与微生物群落演替

采用中试规模外部浸没式厌氧膜生物反应器(Anaerobic membrane bioreactor, AnMBR)处理实际养猪废水,考察了在不同水力停留时间(Hydraulic retention time,tHR)污泥质量浓度和沉降性能的变化以及对污染物的去除效果,分析了细菌和古菌群落结构的变化。结果表明,混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度与混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)质量浓度均呈现逐步上升趋势,MLVSS与MLSS质量浓度的比值保持在0.40~0.85。在tHR为5 d时,总化学需氧量去除率达80%±6%,溶解性化学需氧量占总化学需氧量去除率的55%,AnMBR对NH+4-N和总磷的去除效果不明显。古菌中甲烷囊菌在AnMBR启动调试期占优势,甲烷丝菌和甲烷螺菌在运行稳定期占优势,而调试运行期的优势菌种主要有草螺菌和嗜糖假单胞菌属,总体而言,运行稳定期的细菌总数和群落多样性均高于启动调试期。

低碳水处理与资源化技术:厌氧膜生物反应器(AnMBR)的特性、应用与新技术简介

厌氧膜生物反应器(AnMBR)集成了厌氧生物处理的高效率和膜技术的精准选择性,开创了污水处理技术的新篇章。在当前全球环境保护意识和资源循环利用需求日益加强的背景下,AnMBR技术不仅响应了追求低碳水处理的趋势,还在资源回收利用方面展示了广阔的发展前景。本文详细探讨了AnMBR的原理、操作优势以及其在当下的应用实践,并阐述了AnMBR技术在推广过程中面临的技术挑战和最新的科研进展。即便AnMBR在商业化应用中仍存有挑战,但得益于科学研究的不断深入和技术创新的推动,这些挑战正被一一克服。基于AnMBR的新技术开发与应用为实现废水资源化利用与推动循环经济方面提供了有力支持。AnMBR技术在提高污水处理效率、减少碳排放,以及促进能源和资源的可持续利用方面取得了突破性进展,预示着水处理技术正在向更加绿色、高效的方向发展,对未来水资源管理与环境保护具有深远意义。

基于反向传播神经网络的电化学强化厌氧膜生物反应器膜污染预测模型

厌氧膜生物反应器(AnMBR)在高效处理污水的同时能够捕获污水中的能量,产生清洁能源甲烷,对实现“碳中和”目标具有重要意义。膜污染问题是制约AnMBR在市政污水中大规模工程应用的首要挑战。基于电化学调控的AnMBR是实现膜污染控制耦合高效产能的一种潜在途径。本文构建了电化学强化AnMBR反应体系,收集反应器连续运行试验数据,基于反向传播神经网络(BPNN)理论,建立单层多节点隐含层的BPNN模型。采用两种不同方式分割数据集,经过多次训练实现模型性能的优化,可将已有水质时间序列数据作为输入,对未来的膜污染时间序列进行预测。结果表明,跨膜压差(TMP)与pH值、氧化还原电位(ORP)未呈现出显性关联,但其本身表现出典型的时间序列数据特性。所构建的BPNN膜污染预测模型误差能够达到1e-10以下,预测精确度接近100%,可为电化学强化AnMBR系统的运行管理提供有力的支持。

厌氧-缺氧生物膜反应器/脉冲生物滤池/多孔介质生态滤床工艺处理校园生活污水探究

农村污水治理是改善人居环境、实施乡村振兴战略的重点工作,乡镇中学污水治理是农村污水治理的重要环节。针对乡镇中学生活污水排放的特点,从降低能耗、操作的复杂性、维修养护的繁琐性、符合生态文明及生态宜居大背景的要求出发,优化组合形成“厌氧-缺氧生物膜反应器-脉冲生物滤池-多孔介质生态滤床”生活污水处理工艺,并应用于安徽省寿县堰口镇某中学生活污水处理工程。该工程对小水量分散式校园污水治理与循环利用具有示范作用。

一体式厌氧膜生物反应器膜材质选择的试验研究

厌氧膜生物反应器作为一种处理高浓度有机废水行之有效的工艺,膜材质选择是保证其良好运行的关键之一.试验研究了一体式厌氧膜生物反应器中三种不同材质的膜PAN、PES和PVDF膜过滤特性.并通过数据拟合得出不同的膜通量和膜阻力随时间的数学模型表达式.结果表明,在相同的操作条件下,PAN膜通量维持在一个较高水平,膜污染速度增长缓慢,PAN膜是本试验条件下厌氧膜生物反应器的最佳膜材质.

一体式平板膜生物反应器污水处理研究

针对膜生物反应器中膜污染严重的问题,采用一体式平板膜MBR对城市污水处理进行了研究。确定了国产截留分子量为70000Da的PES平板超滤膜的临界通量值为43 6L/m2·h。试验表明在MBR的运行过程中,初始通量与膜压增长率存在d(Δp)dt=0 0054e0 1145J的指数函数关系,初始通量的选择对系统的稳定运行具有重要作用。采用临界通量以下的初始膜通量是系统稳定运行的重要条件。研究表明,一体式平板膜MBR出水的COD、氨氮和SS指标完全满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918 2002)的一级A标准,其出水可考虑作为回用水直接利用。

厌氧膜生物反应器处理市政污水的产甲烷性能及微生物代谢特征

厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)作为一种新型厌氧处理技术,可高效去除污水中的有机物并以CH4的形式回收再利用,降低污水处理能耗与碳排量,助力实现“双碳”目标.为评估AnMBR处理市政污水时的能源回收潜力,进一步揭示处理系统工艺特性,考察了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下AnMBR处理市政污水的污染物去除及产甲烷性能、微生物代谢产物及微生物群落组成特征.结果表明:(1)在室温条件下,HRT从24 h缩短至3.2 h过程中反应器均可实现高效的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除与产甲烷性能,COD去除效率稳定在95%以上,进水77%以上的COD转化为CH_(4),出水COD浓度低至(21.2±7.8)mg/L.(2)反应器中溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP)浓度为70~200 mg/L(以COD计),蛋白质/多糖(含量比,下同)为4.3~5.5,远高于胞外聚合物中的蛋白质/多糖(2.0~4.0),膜污染潜力高.(3)微生物群落分析发现,产甲烷古菌与细菌的丰度比与固体停留时间(solid retention time,SRT)呈显著负相关(P<0.05),且不同粒径颗粒中微生物群落组成差异显著,产甲烷古菌在粒径≥10μm的颗粒中丰度较高,维持混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)在8.0~11.5 g/L之间、SRT在60~80 d之间可避免功能菌群失衡.研究显示,AnMBR处理市政污水可实现良好的污染物去除效果与产甲烷性能,但过长的SRT会导致污泥浓度过高、SMP浓度增大以及产甲烷古菌丰度降低,影响反应器高效稳定运行.

采用厌氧好氧一体式固定床生物膜反应器处理化工雨排污水

采用厌氧好氧(A/O)一体式固定床生物膜反应器,对某化工厂雨排系统的污水进行了处理实验。研究了水力停留时间(HRT)、气水体积比等操作条件对处理效果的影响,并考察了该实验装置的稳定运行性能。结果表明:在HRT为1h、气水体积比为1∶2的最佳操作条件下,废水CODCr,BOD5,氨氮去除率分别达70%,80%,60%以上,出水CODCr,BOD5,氨氮值分别小于20,5,2.5 mg/L。

一体式厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液小试研究

采用一体式厌氧膜生物反应器进行城市垃圾填埋场渗滤液处理的小试试验,研究反应器对COD、氨氮、SS的去除效果,以及稳定运行期COD去除率的主要影响因素。对各影响因素进行仿真,建立多维图谱,找出工艺稳定运行的最佳条件。

一体式膜生物反应器的污泥膨胀控制

通过试验探讨了污泥膨胀对一体式膜生物反应器(IMBR)运行效果的影响及发生污泥膨胀的原因。结果表明,引起污泥膨胀的主要原因是BOD负荷变化过于剧烈以及由此导致的DO不足和pH值急剧下降;污泥膨胀会加剧膜污染,并导致NH3 -N去除率下降,但对有机污染物的去除效果影响不大;通过调整BOD负荷变化速率、提高混合液中的溶解氧含量,可使污泥膨胀得到有效控制。

一体式膜生物反应器处理医药化工废水的试验

采用厌氧 /膜生物反应器 (MBR)工艺对生产医药中间体酰氯的废水进行了中试。结果表明 ,膜生物反应器具有抗冲击能力强 ,处理效果好 ,占地面积小的优点 ,适合于处理水量小、浓度高的废水。当原水 COD为 70 0 0～ 51 550 mg/L ,p H值为 4～ 1 3时 ,厌氧池去除效率保持在 50 %左右 ,膜生物反应器处理效率保持在 80 %以上 ,COD等指标可以达到排放标准。

厌氧平板膜生物反应器连续处理猪场废水研究

本研究以实际猪场废水为原料,在中温(37±1)℃条件下利用浸没式平板膜生物反应器进行180d连续厌氧发酵试验,以水力停留时间5,3和2d的梯度变化逐渐增加容积负荷,研究反应器运行性能,污泥比产甲烷活性,膜过滤特性和膜的清洗效果.试验结果表明,随水力停留时间的缩短,反应器的容积产沼气率分别达到0.68,1.03和1.12L/(L·d),稳定运行期间出水的总挥发性脂肪酸分别为(169±41) mg/L,(15±3) mg/L和(114±45) mg/L,以乙酸为主.反应器中厌氧污泥的乙酸比产甲烷活性测试表明,以2000mg/L的乙酸为基质,HRT 3d时具有最大比产甲烷活性1.127g-COD/(g-VSS·d).本试验发生膜污染的周期约4个月.采用2%的柠檬酸浸泡3h,可以恢复膜的过滤性能.在较低通量下,反应器中7～32g/L的污泥浓度并不会明显的影响平板膜的过滤性能.本研究结果显示,厌氧膜生物反应器有处理猪场废水的可能性.

一体式膜-生物反应器同步硝化反硝化中试试验

当污泥浓度维持在19~20g/L时,一体式平板膜-生物反应器运行112d,通量稳定在25.2~25.7L/(m2.h),运行过程除正常曝气以保持对膜进行水力冲刷外没有进行任何物理和化学清洗。试验考察不同DO浓度对同步硝化反硝化效果的影响,结果表明,反应器内有较好的硝化反硝化效应,当温度在18~12℃变动时,膜生物反应器的硝化反硝化效果基本不受温度的影响。

一体式膜生物反应器的脱氮除磷效能研究

采用一体式膜生物反应器处理城市生活污水,考察了不同溶解氧浓度下的脱氮除磷效果。结果表明,在低溶解氧条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时还取得了较好的脱氮除磷效果。当控制反应器内溶解氧为0.5mg/L左右时,进水COD为342～2500mg/L,出水COD平均为31.71mg/L,对COD的去除率可达95%以上;进水TP为4.08～31.45mg/L,出水TP<0.5mg/L,平均去除率为96%;进水TN为30.55～91.34mg/L,对TN的平均去除率>70%。当溶解氧>2mg/L时,进水COD为161.3～453.4mg/L,出水COD为8.32～21.9mg/L,去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9mg/L,出水TN为16.31～24.49mg/L,对TN的去除率大多为30%～40%;进水TP平均为4.48mg/L,出水TP大部分在1.0mg/L以上,去除率为48.07%～93.22%。