气升循环分体式膜生物反应器再生回用厕所污水的研究

研究了分体浸没式膜生物反应器及其应用于厕所污水的再生回用 .试验结果表明 ,在入水浓度COD440～970mg/L、BOD53 0 7～ 61 2mg/L、NH3 N 5 9～ 1 1 1mg/L的情况下 ,出水水质稳定 ,平均COD <47mg/L、BOD5<8 5mg/L、NH3 N <2 0mg/L ,处理水质达到建设部颁布的生活杂用水回用标准 .研究了动力学参数污泥负荷、容积负荷和HRT对出水COD的影响 ,确定本试验较佳的污泥负荷和容积负荷分别为 0 1kg/(kg·d)和 1kg/(m3·d) ,HRT为 7～ 8h .本文对污泥浓度。

气升循环分体式膜生物反应器污水处理与回用技术

介绍了一种新型膜生物反应器———气升循环分体式膜生物反应器污水处理和再生回用技术。该技术膜单元和生物单元分置 ,生物单元和膜单元间的水力循环利用气升动力 ,无需循环水泵 ,系统具有维护方便、运行能耗低和建设投资省等特点。采用该技术处理生活污水和厕所污水 ,处理水质可达到建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ2 5 1 89)。给出了该技术处理生活污水和厕所污水的工程建设投资指标、水处理成本和水处理能耗指标 ,处理能耗 0 6～ 0 8kWh/m3 。该新型膜生物反应器污水再生回用技术具有良好的市场应用前景 ,技术经济可行。

中水处理新技术——气升循环分体式平板膜生物反应器

本文通过与传统处理工艺的比较,介绍了膜生物反应器技术在中水处理领域的优势;通过与常规分体式膜生物反应器和一体式膜生物反应器技术的比较,展示了气升循环分体式膜生物反应器技术的优势;通过与中空纤维帘式膜组件各方面性能的比较,明确了平板膜生物反应器技术的优势;通过实际工程的运行数据,说明了气升循环分体式平板膜生物反应器中水处理领域中的优势。

气升循环分体式MBR的CFD模拟及优化

基于计算流体力学(CFD)方法,对气升循环分体式膜生物反应器(AL EC MBR)的关键结构参数与水力学参数的相关关系进行了模拟、优化和敏感性分析.研究结果表明,增加气液混合高度和曝气元件数量可提高混合液的混合程度及膜面流速、剪切力分布的均匀性,有利于膜污染控制;曝气器位置升高会使MBR流场分布的均匀性下降;混合液黏度的增加会降低混合液循环流速,但使膜组件中气液混合流的均匀度提高.在MBR膜组件中存在着混合液流速和剪切力分布中部区域高外部区域低的不均匀性,这种不均匀性是导致膜有效利用面积降低和水处理成本升高的重要流体力学因素.

气升循环分体式MBR中H循环管水力学研究

以气升循环分体式MBR为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法,展开H循环管水力学条件优化研究.对H循环管的作用及H循环管管径大小的影响进行了模拟分析,并推导出H循环管循环流速U的计算公式.结果表明,H循环管对于气升循环分体式MBR具有必要性;膜单元与生物单元之间的循环流量随H循环管管径增大而增大,而当D/L(H循环管管径/膜池回流口长度)=22.2%时,H循环管平均循环流速最大,循环效率较高;推导得出H循环管内流速计算公式为:U=1/n R2/3(H0/l)(Qa1/v1A1-Qa2/v2A2[])1/2.本文研究结果可为MBR水力学研究与气升循环分体式MBR研究与应用提供科学依据和参考.

气升一体式膜生物反应器同步硝化反硝化研究

为克服传统膜生物反应器脱氮工艺的弊端,实现脱氮基础上的有效节能,构建了气升一体式膜生物反应器,并从宏观和微观脱氮理论出发,对其脱氮形成过程及机理进行了分析研究.实验结果表明,传统活性污泥-膜生物反应器(CAS-MBR)在适当曝气条件下,反应器内DO在垂直方向存在梯度,宏观上能够有效实现对TN的去除,平均去除率为45.5%;复合生物-膜生物反应器(HB-MBR)由于填料上所挂生物膜内外分别存在缺氧和好氧环境,在宏观脱氮的基础上,有效实现了微观脱氮,对TN的平均去除率提高为57.4%,并改善了生物系统的稳定性;曝气强度是制约DO大小和分布的最主要因素,曝气强度控制在50～70m3(/m2·h)时,TN去除率稳定在48.1%～54.0%,实现了较好的脱氮效果.

蜂窝陶瓷固定化细胞气升式内循环生物反应器的水力学特性

在鼓泡塔式 (BubbleColumns ,BC)和气升式循环 (AirliftLoop ,AL)生物反应器基础上 ,于内循环管中加装蜂窝陶瓷载体 ,开发出蜂窝陶瓷固定化细胞的气升式内循环生物反应器 (InternalAirliftLoopBioreactorwithCellsImmobilizedontoCeramicHoneycombSupport,IALBR CICHS) .采用示踪技术通过测定反应器的水力停留时间分布来考察上述 3种反应器的有效工作体积和反应器内走旁路流体的比例 .实验和理论分析表明 ,IALBR CICHS可大大提高反应器的有效工作体积 ,减少流体走旁路的比例 .

内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器I．水力学特征及其影响因素

在鼓泡塔式(BC)和气升式内循环(IAL)生物反应器的基础上,于内循环导流管中间安装了蜂窝陶瓷载体,构成了带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(IAL-CHS)生物反应器.用示踪技术测定了流体在BC、IAL和IAL-CHS反应器内的停留时间分布,并用组合模型建立了描述反应器中流体停留时间分布的数学模型.比较研究了这3种形式的生物反应器的水力学特性,探讨了曝气量对停留时间分布的影响.结果表明,相同条件下,相比BC和IAL,IAL-CHS生物反应器提高了反应器内完全混合区的比例,减少了流体走旁路的比例.曝气量越大,完全混合区越大,而流体走旁路的比例越小.

气提式内循环膜生物反应器试验研究

针对膜生物反应器存在的膜污染和能耗高的问题，结合气提式内循环和一体式膜生物反应器处理废水的工艺特点，提出圆柱形套筒气提式内循环膜生物反应器。试验结果表明，同等曝气强度和曝气方式下，气提式内循环膜生物反应器中氧传质系数（KLa）高于一般膜生物反应器；膜间水流流速是一般膜生物反应器的1．53～2．44倍，提高了膜面的水力冲刷作用，可减缓膜污染；对反应器膜过滤性能的考察，表明气提式内循环膜生物反应器较一般膜生物反应器有更好的膜过滤性能和抗污染能力。反应器中添加内循环，污泥活性有所下降，但对实际废水的去除效果影响不大，污泥活性较为稳定。

内置筛板外循环气升式生物反应器中液相循环时间的研究

在上升管与下降管直径之比为６．６，罐体高径比为２．９的内置筛板外循环气升式生物反应器内，以羧甲基纤维钠水溶液为模拟介质，测定了反应器内液相循环时间与操作参数的关系，用均匀设计考察了操作参数对液相循环时间的影响程度，结果表明介质粘度对循环时间影响最大。

气升式环流中空纤维膜生物反应器内骨髓间充质干细胞的培养与扩增

骨髓间充质干细胞(MSCs)具有多向分化的潜能,是重要的组织工程"种子细胞"和理想的基因治疗靶细胞,但在骨髓中的含量非常少,需体外扩增才能满足临床需求。今将第四代MSCs与Ⅰ型胶原溶液混合后接种于中空纤维膜(HFMs)内,置37℃、5%CO2、饱和湿度的培养箱内1h后形成凝胶,然后将此HFMs接种至气升式环流生物反应器(ALB)内,进行MSCs的三维动态培养与扩增。实验过程中每24h取样测吸光度、计细胞数、绘制细胞生长曲线,测定细胞代谢参数,并对扩增的细胞进行流式细胞仪分析及多向诱导分化检测。结果表明:在气升式环流中空纤维膜生物反应器(ALHFMB)内,O2含量基本保持恒定;细胞代谢旺盛,MSCs扩增倍数明显增加,7d后扩增近16倍;扩增的细胞仍保持MSCs表型并具有较强的成骨、成软骨及成脂肪的多向分化能力。

内循环气升式生物反应器培养甘草细胞

自行设计研制了７Ｌ，９Ｌ及２５Ｌ内循环气升式生物反应器，并应用于甘草细胞的放大培养研究。在接种量为８％（Ｗ／Ｖ）通气率为０．２—０．２５ｖｖｍ的条件下，甘草细胞在反应器中生长迅速。其中在９Ｌ反应器中生长最好，最高生物量达１６．２５ｇ／Ｌ，生长速率达０．９ｇ／Ｌ．ｄ，均高于摇瓶培养。培养过程中ｐＨ值、溶氧状况通过电极自动显示记录，说明设计的气升式生物反应器适合于甘草细胞的大规模培养。

气提式循环反应器生物膜与游离活性污泥的对比试验探讨

通过对气提式循环反应器处理污水中载体生物膜和游离活性污泥的对比试验，分析指出：活性污泥有利于有机物的去除和混合液的沉降性；生物膜的存在，增加了生物量，提高了处理效率。

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%.

气提式三重循环生物膜反应器处理制药废水中的甾体雌激素

为验证气提式三重循环生物膜反应器处理甾体雌激素的效能，建立了一套SPE／HPLC／MS／MS分析方法，对反应器进、出水中的甾体雌激素——甾酮（E1），17β-雌二醇（E2），雌三醇（E3）以及17α-乙炔基雌二醇（EE2）进行检测．该方法的加标回收率为88％～103％，精密度为4％～9％．该方法对E1，E2，E3和EE2的进水定量限（LOQ）分别为0．7，0．8，0．9和0．5ng／L；对出水的定量限分别为2．0，1．0，2．0和1．0ng／L．CODCr和氨氮容积负荷最高为7．5和1．6kg／（m^3·d），出水依然能够保持稳定．进水pH稳定在9．0～10．5，而反应器的pH一直稳定在9．0以下，体系对pH变化造成的冲击比较适应．同时，反应器内形成了稳定的NO2^- -N积累，CODCr和氨氮的去除率分别达到了70％和73％．

气升式环流生物膜反应器硝化反硝化除磷过程的研究

针对反硝化聚磷菌的生物学特性,设计并制作了硝化反硝化除磷气升式环流生物膜反应器,并就其对生活污水的脱氮、脱碳和除磷过程进行了试验。试验结果表明,当进水COD为309.8 mg/L、NH4+-N为116.0 mg/L、PO43--P为10.5 mg/L时,它们的去除率分别为95.3%、94.6%和73.1%。通过间歇试验表明该反应器可以实现反硝化除磷。

气提式三重循环生物膜反应器用于制药废水的处理

采用气提式三重循环生物膜反应器（TLABR）处理制药废水，稳定阶段对COD和NH4^＋-N的去除率分别为73％和70％。当温度为27～30℃、pH=8．5时，反应器内形成了稳定的NO2^--N积累。同时，考察了不同HRT下高效反应器的处理效果，探讨了pH对反应器内发生的短程硝化效果的影响以及亚硝化菌对游离氨浓度的适应性。结果表明：在HRT为3、6、9h下，对COD和氨氮的去除率分别为65．3％、73．9％、75．1％和48．9％、68．4％、72．8％；NO2^--N积累率分别为92．7％、76．2％、69．7％；反应器出水水质稳定，体现了高效性和抗冲击负荷能力。

带内件外循环气升式生物反应器的气含率

在上升管与下降管直径之比为6.6、罐体高径比为2.9的带内件外循环气升式生物反应器内,以羧甲基纤维素钠水溶液为模拟介质,测定了反应器内气含率与操作参数的关系,用均匀设计考察了操作参数对气含率的影响程度,结果表明通风量是影响反应器气含率的最关键因素。

带内件外循环气升式生物反应器氧传递的研究

考察了操作、物性和结构参数对外循环气升式生物反应器氧传递性能的影响，指出了影响体积氧传递系数的关键因素。结果表明，在气升式生物反应器上升管中加置内件可以有效地促进气泡的分散，改善气液两相的混合，强化氧传递过程。

气升式生物膜反应器处理纸浆漂白废水的挂膜研究

研究了气升式生物膜反应器驯化处理造纸含氯漂白废水,其结果表明:载体上微生物挂膜分为附着和生长两个阶段,生物膜生长成熟后可去除漂白废水70%以上的COD和BOD,AOX(可吸附有机氯)去除率超过50%,色度去除率为60%左右。水力停留时间(HRT)为6～8h时有较好的处理效果和运行状态。