分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化的稳定性

研究了分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化反应的稳定性。膜反应器系统可连续运行20 h以上,苯酚转化率、苯二酚选择性分别保持在11%,95%左右,膜过滤阻力逐渐增加。采用系列技术对使用前后的TS-1催化剂及陶瓷膜进行了表征。场发射扫描电子显微镜显示使用后的TS-1催化剂团聚加重,紫外可见分光光谱、红外光谱、N2吸附-脱附、热质量损失分析结果表明使用后TS-1催化剂的表面及孔道内存在有机物;X射线衍射结果表明:使用后TS-1催化剂的骨架钛有流失,二者共同造成TS-1催化剂失活,使反应初期苯酚转化率下降。将使用后的TS-1催化剂在600℃下锻烧6 h进行再生,在苯酚羟基化反应中考察其催化性能,并与新鲜及使用后TS-1催化剂的催化性能进行比较。高温煅烧再生后TS-1催化剂的活性略有提高,但仍低于新鲜催化剂。场发射扫描电子显微镜分析结果显示,使用后陶瓷膜表面吸附一层由TS-1催化剂与有机物组成的滤饼层,是导致膜过滤阻力上升的主要原因。酸碱清洗可恢复陶瓷膜通量,反应过程中陶瓷膜保持良好的结构稳定性。

分置式膜-生物反应器凝胶层膜污染模型研究

通过紊流条件下阻力模型和凝胶极化模型对膜生物反应器的阻力进行分析，结果表明，膜面流速在3～10m／s，运行时间在5h之内时，阻力模型可以很好地符合凝胶模型．通过分置式膜一生物反应器对染料废水超滤膜阻力进行了分析，膜的总阻力随着运行时间增加而增加，在所有阻力中，凝胶阻力占比重最大．

分置式膜-生物反应器处理生活污水的抗冲击负荷能力

分置式膜 -生物反应器处理生活污水的运行结果表明 ,在 3倍于正常水平的冲击负荷下 ,分置式膜 -生物反应器能够正常运行 ,膜过滤出水 COD维持在 1 0 mg/ L以下 ,生物反应器污泥上清液 COD和透膜压力 TMP比正常水平略微上升 ,但在冲击负荷消除后能够恢复正常水平 ,呈现出较强的抗冲击负荷能力 .分置式膜 -生物反应器与普通活性污泥法相比 ,在冲击负荷下 ,其有机物去除速率、污泥浓度都呈现较快增长 ,而污泥混合液 COD浓度上升幅度较小 ,并且在冲击负荷消除后迅速恢复稳态运行 .分析表明分置式膜 -生物反应器的强抗冲击负荷能力来自于膜对污泥的完全截流作用 .膜 -生物反应器的强抗冲击负荷能力意味着该技术出水水质的安全稳定性和操作简便性 .

分置式-MBR处理生活污水的研究

研究了分置式膜-生物反应器(RMBR)处理生活污水的工艺条件,讨论了膜面流速、添加粉末活性炭(PAC)等因素对临界膜通量、CODCr脱除率的影响。结果表明:在进水水质CODCr为286～596mg/L,NH3-N为14～50mg/L时,RMBR的出水水质达到CODCr<17mg/L(脱除率>97%),NH3-N<1.6mg/L(平均去除率>81%),浊度<0.2NTU;添加PAC后出水水质CODCr<3.88mg/L,临界循环比降低了10%～20%;对于已污染的膜,水反冲洗、碱浸泡后水反冲洗、碱浸泡+酸浸泡后水反冲洗可使膜通量恢复至新膜的39%,78%,91%。

HRT对厌氧膜生物反应器混合液性质和膜污染的影响

采用分置式厌氧膜生物反应器(An MBR)处理啤酒废水,在不排泥的情况下,研究HRT对污泥混合液性质和膜污染的影响。结果表明,当HRT从40、32、24、16 h逐渐缩短时,胞外聚合物(EPS)含量、溶解性微生物代谢产物(SMP)含量和污泥粒径逐渐增大;EPS和SMP中的蛋白质及污泥粒径对泥饼层阻力的影响较大,它们增大可促使滤饼层形成,增加泥饼层阻力,继而增加膜过滤阻力,导致跨膜压差快速增长,加快膜污染的进程;HRT在40 h、有机负荷为2.24 kg/(m^3·d)、污泥负荷为0.58 kg/(kg·d)的条件下,分置式An MBR可以获得较好的处理效果和较低的膜污染速度。

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。

PAC投加量对废水处理分置式厌氧膜生物反应器膜污染特性的影响

主要研究了不同投加量的粉末活性炭(PAC)对分置式厌氧膜生物反应器COD去除效果及膜污染特性的影响。研究结果表明:与0.67 g/L的PAC投加量相比,PAC投加量为1.33 g/L时该厌氧膜生物反应器对COD的去除率并未明显提升,但后者膜污染速率变慢,总阻力、滤饼层阻力、滤饼层阻力所占比例、混合液黏度、Zeta电位的绝对值、溶解性微生物产物(SMP)以及小粒径污泥所占比例均更小,污泥平均粒径更大。在厌氧池水力停留时间(HRT)为32 h,温度为(35±2)℃的情况下,就膜污染控制而言,投加1.33 g/L的PAC比投加0.67 g/L的PAC更有效。

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题,本文设计一种新型复合生物反应器:序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencingbatch-baffled-separatemembranebioreactor,SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水,探究反应器的性能,并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明,采用SASMBR反应器运行PN/A工艺处理城镇污水,能够实现高效稳定的脱氮效果,TN去除率达到80%~85%,氮素去除负荷(nitrogenremovalrate,NRR)达到0.20~0.22kgN/(m-3·d-1),出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16SrRNA基因测序分析发现,短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammoniaoxidationbacteria,AOB),确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能;厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammoniumoxidizingbacteria,AnAOB),同时,厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB提供生长的厌氧环境和NO2--N基质,使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037元/m3,比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。