气水交替膜生物反应器处理生活污水效能

为更好地将气水交替膜生物反应器应用于实际工程,通过中试试验,考察该反应器对实际生活污水的处理效果.结果表明,在实际污水碳氮比为4的条件下,AMBR对COD和NH4+-N的去除率在90%左右,出水质量浓度分别低于20 mg/L和5 mg/L,但对TN的去除能力有限,出水平均质量浓度为22.4 mg/L,去除率仅为38%.通过在原水中投加葡萄糖使原水碳氮比提高至6时,AMBR对TN的去除率上升至66%左右,出水质量浓度在13 mg/L左右,能达到国家一级A标准;同时,出水中COD和NH4+-N质量浓度仍低于20 mg/L和5 mg/L.长期监测过膜阻力发现,AMBR具有很好的抗膜污染性能,长期运行过程中,TMP始终维持在-20 kPa左右.

气水交替膜生物反应器同步脱氮除碳效能研究

通过长期运行实验,对比研究了气水交替膜生物反应器(gas-water alternative membrane bioreactor,AMBR)和传统淹没式膜生物反应器(submerged membrane bioreactor,SMBR)对模拟生活污水的处理效果.结果表明,两反应器对COD和NH4+-N的去除效果较为类似,去除率均高于96%;SMBR对污染物的去除作用以混合液中的活性污泥为主,而AMBR混合液中的活性污泥量很少,污染物的去除主要依靠附着于中空纤维膜表面微生物的作用.但AMBR比SMBR具有明显的反硝化脱氮优势,AMBR对TN的去除率为76.94%,远高于SMBR的52.41%.此外,通过两反应器长期运行过膜阻力变化规律的研究发现,AMBR比SMBR具有更好的抗膜污染能力.

膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究

以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率。结果表明:膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH_(4)^(+)-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH_(4)^(+)-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%。

碳氮比对气水交替式膜生物反应器同步脱氮除碳的影响

为确定气水交替式膜生物反应器(AMBR)处理污水时的适宜碳氮比,实现较好的同步脱氮除碳效果,构建以2片亲水性聚丙烯中空纤维膜轮流作为曝气膜和出水膜的AMBR,在150 d连续运行的时间内,考察碳氮比对AMBR处理模拟生活污水同步脱氮除碳的影响.结果表明:将混合液中DO的质量浓度控制在0.5 mg/L左右,进水COD和NH4+-N质量浓度分别为100～350 mg/L和34 mg/L,碳氮比在3～10之间的条件下,碳氮比的增加不影响AMBR对COD和NH4+-N的去除,在150 d的运行时间内,出水COD和NH4+-N质量浓度始终分别保持在20 mg/L和2 mg/L左右;但碳氮比的增加有利于AMBR去除TN,当碳氮比大于5时,TN去除率超过66%,出水TN质量浓度低于15 mg/L,满足国家GB 18918—2002中一级A的要求.

膜曝气生物膜反应器脱氮性能研究

膜曝气生物膜反应器(MABR)有效地将生物膜法技术和膜分离技术结合在一起,在污水脱氮方面潜力巨大。以MABR处理模拟生活污水和豆制品加工废水,着重考察了MABR的稳定性及脱氮性能。结果表明,在HRT=12 h、曝气压力=10 kPa和C/N=5时,MABR对模拟生活污水处理效果最佳,COD、氨氮、TN的平均去除率分别为92.0%、86.5%、83.3%。而在HRT=8 h和曝气压力=10 kPa时,MABR对豆制品加工废水处理效果最佳,COD、氨氮、TN的容积负荷分别为1320、125.5、184 g(/m^(3)·d),平均去除率分别可达到84.2%、81.5%、79.7%,优于传统生物膜法脱氮。

菌藻生物膜反应器处理养猪废水机制研究

利用菌藻共生生物膜系统处理畜禽养殖废水,反应器是关键的工序和重要的限制因素。设计菌藻生物膜反应器运行处理养猪废水,通过调节进水氨氮质量浓度探究其对污染物去除效率及微藻生物量的影响,扫描电镜观察载体上菌藻生物膜的形成情况,然后利用高通量测序进一步探究微生物群落的变化,从而揭示菌藻生物膜污水处理系统的污染物去除规律和微生物响应机制。结果表明,当进水氨氮质量浓度为200 mg/L时,氨氮的日去除速率最高可达到35.60 mg/(L·d),并在载体上观察到大量微藻和细菌的团簇体,表明菌藻生物膜形成,优势菌属为Prevotella_9、Clostridium_sensu_stricto_1、Acinetobacter和Bifidobacterium;当进水氨氮质量浓度为300 mg/L时,氨氮的日去除速率显著提高,最高可达到45.70 mg/(L·d),但持续的高氨氮负荷会对菌藻生物膜造成一定冲击,优势菌属演替为Comamonas和Christensenellaceae_R-7_group。

曝气对膜生物反应器内气-液流态影响的模拟研究

采用多孔介质模型模拟具有渗透作用的分离膜,利用群平衡模型(PBM)预测膜生物反应器(MBR)内多尺寸气泡流动,对MBR内气-液流态进行模拟研究.系统分析了渗透侧抽吸作用、气泡直径、曝气速率对流态及近膜面气泡流对膜面的擦洗效果的影响.结果表明:对于远离膜面气泡流,在渗透侧抽吸负压2000 Pa下,气泡直径从0.1 mm增大到3.0 mm,含气率峰值下降16%,小气泡有利于膜反应器内气-液充分混合;曝气速率从0.5 m/s增大至1.5 m/s,气泡流含气率峰值增加12.0%.随着曝气孔靠近膜面,液相流动的循环中心也逐渐靠近膜面.对于近膜面气泡流,渗透侧抽吸压为0 Pa时,气泡直径从3.0 mm减小到1.0 mm,膜面剪切应力由1.92 Pa增大到4.87 Pa;曝气速率由0.5 m/s增大至1.5 m/s,膜面剪切速度由0.02 m/s增大到0.22 m/s,膜面剪切应力由1.97 Pa增大到3.83 Pa;曝气速率0.5 m/s下,抽吸负压3000 Pa的平均膜剪切应力为0 Pa的1.85倍;高抽吸负压下小气泡高速曝气有利于提高膜面剪切应力.研究结果将为MBR曝气工艺设计和优化提供依据.

炭膜曝气生物膜反应器处理生活污水运行特性研究

采用煤基炭膜作为膜曝气生物膜反应器膜组件处理生活污水,考察了炭膜的传氧性能、对微生物的吸附性能以及该膜生物膜反应器的挂膜启动过程,并从膜内气压、碳氮比、水力停留时间等3个方面研究了试验运行的最佳工艺条件.结果表明,炭膜和其它中空纤维膜相比具有较高的微生物吸附能力,反应器在8d内即可完成挂膜启动.炭膜本身的传氧系数为0.36m/h,其作为生物膜载体和供氧装置在技术上是可行的.利用该炭膜曝气生物膜反应器处理生活污水,在膜内气压为0.025MPa,碳氮比为5∶1,水力停留时间8h条件下,可使NH4+-N去除率、反硝化效率和COD去除率分别达95%、92%和88%以上,出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准A标准.试验系统具有良好的稳定性,抗冲击负荷能力较强.

膜曝气生物膜反应器处理餐饮废水的研究

采用自然挂膜法进行培养微生物，研究了以疏水性中空纤维膜作为膜组件膜曝气生物膜反应器（MABR）好氧、厌氧、先好氧后厌氧以及先厌氧后好氧等不同曝气方式、不同膜丝种类和曝气压力对系统序批式去除餐饮废水COD、NH3-H的影响。结果表明，好氧方式不仅对餐饮废水处理效果较好，而且还可以降低经济成本；当进水COD和NH3-N的质量浓度分别为1．846．0g／L、30-60mg／L，曝气压力为60kPa，膜丝为聚四氟乙烯中空纤维，好氧曝气处理12h时，MABR能够较容易的使餐饮废水出水的COD保持在0．4gm以下，NH3-N的质量浓度保持在4mg／L以下，达到CJ343-2010排放标准。

气水比对一体式膜生物反应器的影响

目的为了解决一体式膜生物反应器(IMBR)的曝气能耗,同时为探讨气水比对IMBR中溶解氧(DO)和工艺出水效果的影响.方法利用一体式膜生物反应器装置进行试验,研究气水比对DO的影响和DO对COD与NH3-N去除效果的影响.结果试验证明溶解氧变化速率随污泥质量浓度的下降而升高,在高污泥质量浓度下,溶解氧浓度对氨氮的去除有一定影响,并得出了气水比、溶解氧以及污水处理效果之间的最佳工作点.结论在MLSS分别为4 23g/L,4 09g/L,3 70g/L的运行条件下,MBR的最佳运行气水比相应为35∶1,25∶1,17∶1;DO的变化对COD的去除效果并不显著;在高污泥浓度下,DO质量浓度保持在2 63～4 85mg/L之间时,氨氮的去除率随溶解氧浓度的上升而下降,氨氮去除率良好,但DO质量浓度过低时,氨氮去除效果不佳.

气浮-曝气生物滤池-膜生物反应器处理洗浴废水回用工程

采用工程规模为300～360m3/d的气浮-曝气生物滤池-膜生物反应器组合工艺对同济大学学生浴室洗浴废水进行处理并回用于景观水体。试验结果表明,在气浮投药量为15mg/L,曝气生物滤池水力停留时间为0.5～2h,膜生物反应池水力停留时间为2～4h时,工艺对主要污染物SS、COD、LAS和NH4+-N等物质的去除率分别达到99%、90%、97%、和85%以上,出水水质可达到城市污水再生利用景观用水水质标准(GB/T 18921-2002)的要求。工程运行表明,该处理工艺在污水资源化方面有良好的应用前景。

碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究

对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行150d,分阶段对不同溶解氧(DO)条件,不同进水浓度和不同水力停留时间(HRT)下,MABR的硝化、反硝化同时去除COD的性能进行研究。研究表明,在溶解氧为0.8 mg/L的条件下,TN有最佳去除效果,NH3-N、TN和COD去除率分别为87.88%、86.5%和87.64%。NH3-N的去除率随DO的升高而增大,去除率可达99.7%,但更高的溶解氧(>1.6 mg/L)对去除率影响甚微。高进水负荷实验于16d内,进水NH3-N浓度增大4倍,至214.25 mg/L,去除率仍保持92%以上。HRT由20h逐渐降低至8h时,去除率略有降低,但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。

用于废水处理的膜曝气生物反应器

膜曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺。膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜。无泡曝气可提高传氧效率,在高浓度废水或含挥发性有机物废水的处理中具有优势。曝气膜上生长的生物膜具有传质异向性,这一特点使其具有同步除碳脱氮的潜力。介绍了膜曝气生物反应器的工艺特点,总结了国内外对于膜曝气生物反应器在废水处理方面的研究进展,指出当前膜曝气生物反应器应用中存在的问题,并展望了今后的发展前景。

一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低温、低浓污水

采用新型一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低浓度小城镇污水,重点考察了冬季低温(5～8℃)对反应器处理效能的影响,以及采用分级间歇曝气方式能否解决连续流生物膜反应器除磷效能低的问题。试验结果表明:在水温为5～8℃、有机负荷为0.5 kgCOD/(m3.d)、氮负荷为0.12 kgN/(m3.d)、DO为6.0 mg/L、HRT为6.0 h、挂膜密度为30%,以及第一、二级生物膜反应区的停曝与曝气时间比均为1.0 h/2.0 h的条件下,处理平均COD为120 mg/L、TN为30mg/L、NH4+-N为27 mg/L、PO43--P为1.9 mg/L的低浓度城镇污水,可使出水COD≤35 mg/L,NH4+-N≤3.3 mg/L,TN≤19 mg/L,PO43--P≤0.8 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。

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。

无泡曝气硅橡胶平板膜生物反应器处理生活污水研究

对无泡曝气(又称无泡供氧)硅橡胶平板膜生物反应器处理生活污水新工艺进行了研究.测定了氧的泡点压力,进行了微生物接种培养,研究了膜反应器的挂膜特性,讨论了水力负荷、进水污染物浓度和氧压等工艺条件对CODC r(BOD5)去除率的影响.实验结果表明,在泡点压力下操作,氧不会从水中逸出,其利用率接近100%.当生物负载量为2 g.m-2、适宜的水力负荷为3.7 m3.m-2.d-1、进水污染物浓度<250 mg.L-1和氧压低于泡点压力时,原水处理后出水CODC r和BOD5浓度低于CJ/T48-1999《生活杂用水水质标准》.进水污染物总浓度控制在480 mg.L-1以下时,出水CODC r和BOD5浓度低于GB8978-1996《污水综合排放标准》.

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％．

膜生物反应器—O_3催化氧化—曝气生物滤池处理化工园区综合废水的中试研究

以某化工园区污水处理厂综合废水为对象,采用"膜生物反应器(MBR)—O_3催化氧化—曝气生物滤池(BAF)"组合工艺进行深度处理。结果表明:(1)MBR适宜的DO、混合液悬浮固体质量浓度(MLSS)分别为3、3 000~4 000 mg/L。粉末活性炭(PAC)的投加对COD的去除有明显促进作用,并可提高系统的抗冲击负荷,延缓MBR膜通量的下降速率,减少溶解性微生物产物和胞外聚合物的积累,有效缓解膜污染。(2)采用O_3催化氧化作为BAF的前处理单元,可节约30%(质量分数)的O_3投加量,BAF出水COD和氨氮平均去除率分别提高9.9、5.1百分点。(3)在PAC投加量100mg/L、O_3投加量50mg/L、O_3接触氧化时间2h、BAF水力停留时间6h的条件下,组合工艺出水COD、氨氮、TP平均分别为76.5、3.6、<0.4mg/L,达到江苏省《化学工业主要水污染物排放标准》(DB 32/939—2006)一级标准。而且,废水中特征有机污染物得到有效降解,应急毒性有较大程度降低。

新型轮式传气-膜生物反应器处理生活污水

通过轮式拖带传气法制备水中高浓度溶解氧,并结合膜生物反应器,开发轮式传气-膜生物反应器并应用于生活污水处理。结果表明,相对普通曝气法,轮式拖带传气法能够明显提高传氧速率,并能够产生超饱和溶解氧(DO>100%),并推测轮式拖带气液传递机制。通过传气转轮为好氧微生物快速生长提供充足的溶解氧,同时通过环形水流设计形成不同溶解氧浓度梯度的功能区并对膜组件产生冲刷清洗作用,提高溶解氧利用效率并减少膜污染。此新型轮式传气-膜生物反应器能够有效去除生活污水中的COD和氨氮,出水水质稳定,达到中水回用标准。