MBR处理城市垃圾渗滤液中溶解性微生物产物(SMP)的影响分析

研究以好氧膜生物反应器(MBR)处理城市垃圾渗滤液,以膜截留的有机物量的变化间接反映SMP在反应器中的积累情况,以及其对污泥活性和污泥混合液过滤性能的影响,结果表明,随着进水垃圾渗滤液可生化性由0.60降至0.28,MBR中被膜截留的有机物浓度由226.4 mg/L增加至504.0 mg/L,积累程度加剧,并会抑制污泥脱氢酶活性,对反应器中混合液过滤性能有负面影响。

废水生物处理中溶解性微生物产物(SMP)的研究进展

以活性污泥为代表的废水生物处理过程中会产生大量溶解性微生物产物(SMP),SMP组成复杂是出水有机物的重要组成部分,本文综述了SMP的国内外相关研究进展。

解偶联剂邻氯苯酚与活性污泥溶解性微生物产物(SMP)的相互作用研究

以邻氯苯酚(oCP)为解偶联剂,用光谱技术探究oCP与活性污泥溶解性微生物产物(SMP)之间的相互作用机制。结果表明,oCP主要与SMP中的色氨酸类蛋白发生作用,形成络合物。

膜生物反应器中溶解性微生物代谢产物的产出

利用正丁醇为碳源,通过测定膜生物反应器(MBR)内混合液的溶解性有机碳(DOC)来表征溶解性微生物代谢产物(SMP)的浓度.利用死端过滤试验来测定SMP的产出对膜污染的影响.结果表明,微生物内源代谢产物(BAP)所含大分子有机物浓度大于微生物利用基质代谢产物(UAP),BAP分子量大于100k的有机大分子所占比例超过18%;BAP浓度是影响膜污染的关键因素.阻力分布试验表明,BAP是凝胶层阻力的主要来源,BAP产出量和过滤总阻力之间存在很好的相关性,二者之间的关系为R=1.76×1012TOC0.1914.

污水生物处理系统中溶解性微生物产物的研究进展

对SMP的定义、来源、组成、特性、影响因素、动力学模型以及SMP诱导的膜污染和控制措施进行了总结。SMP是由于基质新陈代谢和生物量衰减释放到溶液中的一类有机化合物,其主要组成为腐植酸和富里酸、多糖、蛋白质、核酸、有机酸、氨基酸、抗生素、类固醇、胞外聚合酶、含铁细胞等。这些物质大都具有一定的毒性和螯合金属的能力,在MBR系统中还会引发膜污染。研究证明活性炭吸附对SMP的去除效果最佳。

膜生物反应器中溶解性微生物产物对膜污染的影响

在一体式MBR处理人工模拟生活废水的试验中考察了SMP对膜污染的影响,用多元相关分析法总结了SMP浓度和MLSS与膜传质阻力之间的关系,并通过死端过滤探讨了SMP引起膜污染的机理。结果表明,SMP对膜污染有比较明显的影响,膜传质阻力R10与MLSS和SMP浓度的关系式为R10=4.5412E(+10)TOC0.06507MLSS0.28824,SMP对膜污染的影响主要体现在对沉积层阻力的贡献上。

溶解性微生物产物对浸没式膜生物反应器运行的影响

对溶解性微生物产物(SMP)的累积行为及其对浸没式膜生物反应器(SMBR)操作运行的影响进行了研究.在90 d的实验过程中,对总有机碳(TOC)、相对分子质量分布(MWDs)、比耗氧速率(SOUR)进行定期监测,采用死端过滤实验来检测SMP对膜污染的影响.结果表明,在SMBR上清液中SMP出现明显累积;随着实验运行,SMP中相对分子质量大于10 000的浓度增加显著;与相对分子质量小于1 000的SMP相比,此部分SMP对污泥活性和膜污染影响较大,对SMBR的出水水质影响较小.

膜-生物反应器中溶解性微生物产物的研究进展

本文就膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的生成特性及其影响的研究进展进行了总结。在膜 -生物反应器中 ,膜的高效固液分离作用在提高系统容积负荷和出水水质的同时 ,也使生物反应器成为一个相对封闭的系统。以腐殖质、多糖、蛋白质等物质为主要成分的溶解性微生物产物是生物处理出水中溶解性TOC或COD的主要组成部分 ,主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程 ,其高分子物质的含量较多且可生物降解性较差 ,因此 ,在膜 -生物反应器中会出现积累。溶解性微生物产物的过高积累不仅有可能降低膜过滤出水的水质稳定性 ,而且有可能影响污泥活性 ,并引起膜污染。进水浓度和污泥浓度是影响溶解性微生物产物产生量的重要因素。目前有关膜 -生物反应器中溶解性微生物产物的研究还很不完善 。

稻田土壤溶液中溶解性有机氮、碳的空间分布及其微生物降解特性

通过测坑定位试验,测定了稻田不同深度土壤溶液中溶解性有机氮（DON）、溶解性有机碳（DOC）的含量,并将原位提取的土壤溶液加入到人工土壤中,开展土壤溶液中DON、DOC的微生物降解试验,研究不同施肥处理DON、DOC的含量分布及其微生物降解特性。结果表明：（1）两种施肥处理0-10cm土壤溶液中TN、DON显著低于其他两层土壤;土壤溶液中DON占TN的比例均在62.9%-79.8%,为氮素组成的主要形式。（2）有机无机混合肥处理中DOC占TC的比例随土壤深度加大而逐渐增加,比例为21.1%-25.1%,而无机肥处理中DOC占TC比例则是逐渐下降,比例为18.9%-20.0%。（3）稻田土壤溶液中DON和DOC具有较好的微生物降解特性。降解28d后,DON占初始DON的30.1%-34.9%,而DOC占初始DOC的24.3%-28.2%。

不同泥龄下溶解性微生物产物对膜污染的影响

采用4套平行运行的小试膜生物反应器(membranebioreactors,MBR)对不同泥龄下膜生物反应器中溶解性微生物产物(soluble microbial products,SMP)的膜污染行为进行研究.结果显示,SMP的膜污染潜势和积累程度均随着泥龄的缩短而增大;MBR中与出水中SMP的相对分子质量分布相似;SMP的相对分子质量分布呈明显的双峰特征,泥龄长时高分子含量升高;SMP中的碳水化合物较蛋白质更容易在MBR中积累,泥龄短时尤为显著.因此,SMP组分按照不同形式划分,其膜污染潜势推测为碳水化合物>蛋白质,小分子组分>大分子组分.

膜下滴灌黑钙土微生物生物量碳及溶解性有机碳特性研究

以吉林典型黑钙土为对象，研究玉米地膜覆盖滴灌技术下，不同肥力土壤微生物生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）垂直分布的差异及特性。设置4个处理：I．覆膜高产，Ⅱ．覆膜对照，Ⅲ．裸地（常规耕作）高产，Ⅳ．裸地对照。研究结果表明：耕层（0=20cm）土壤的MBC含量、DOC含量、SMBC／SOC值的平均值均大于剖面（O60cm）土壤。覆膜高产土壤MBC含量、DOC含量均大于覆膜对照土壤，裸地土壤除DOC含量在20cm土层外，也呈现与覆膜土壤相似趋势；裸地高产土壤SMBC／S0c值明显大于裸地对照土壤，覆膜土壤除在60cm外，SMBC／SOC值也呈现与裸地土壤相似趋势。从MBC含量、D0c含量、SMBC／SOC值的变化范围来看，覆膜土壤（I和Ⅱ）分别为88．41～488．25mg／kg，65．23～392．23mg／kg，0．73～2．27％，裸地土壤（Ⅲ和IV）分别为96．21～512．14mg／kg，84．12～447．36mg／kg，0．59～2．20％；表现为覆膜MBC含量、DOC含量、SMBC／SOC值的变化幅度均小于裸地土壤。土壤有机质（SOC）与MBC、DOC含量的相关性分析表明，SOC与MBC、DOC均成极显著的正相关（P〈0．01），相关系数分别为0．7476和0．7394。

活性污泥胞外聚合物的分层组分及溶解性微生物代谢产物的特性

提取了活性污泥胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP),并按EPS的紧密程度对松散EPS、紧密EPS的分层组分以及SMP属性进行了分析鉴定.结果表明,以葡萄糖为基质时,松散EPS的主要组成是多糖,紧密EPS的主要组成是蛋白质,而SMP主要由腐殖质类物质构成.SMP、松散EPS、紧密EPS和总样EPS的三维荧光图谱显示其只有类色氨酸峰和类腐殖酸峰,其类腐殖酸峰主要是由生物代谢产生的腐殖质组成.大分子量腐殖质类物质在几种组分中均出现,但是具有腐殖质特性的分子量为8500 Da的组分会在SMP中大量生成,而具有腐殖质特性的分子量为400 Da的组分只存在于EPS的紧密层中,这与微生物对这3种物质的生物可利用性有关.

胞外聚合物与溶解性微生物产物的关系

通过活性污泥内源呼吸试验,发现胞外聚合物与溶解性微生物产物之间存在相互转化、吸附与被吸附的关系。内源呼吸初期（0-19h）,bound EPS水解生成BAP,细胞自溶过程也释放部分SMP。19-43h,微生物利用SMP中易降解部分生成bound EPS和UAP,大分子量的SMP被bound EPS吸附,并存在一定程度的细胞水解。43-162h为SMP分泌、溶出阶段,内源呼吸加强,微生物脱氢酶活性几乎丧失,细胞水解、自溶。bound EPS表面出现SMP解吸-吸附的交替过程。162-210h期间bound EPS水解及细胞自溶为主要过程。并且产出的SMP可生物降解性较差,对微生物表现出毒性作用,抑制其脱氢酶活性,而在毒性环境下,微生物又产出更多的SMP。

好氧完全混合式反应器中水力停留时间对溶解性微生物产物的影响

以葡萄糖为底物,采用10 L完全混合式反应器研究了进水COD为1 000、1 500和2 000mg/L条件下水力停留时间对出水中溶解性微生物产物(SMP)的量、分子量分布和组成成分的影响。在进水COD相同条件下,溶解性微生物产物的量随着水力停留时间延长呈下降趋势。水力停留时间相同时,进水COD越高产生的溶解性微生物产物的量越多。随水力停留时间的延长,小分子量(Mr<1×103)部分溶解性微生物产物所占百分比呈现先减小后增加的趋势;中间分子量(1×103<Mr<1×104)部分呈现先增加后减小的趋势;大分子量(Mr>1×104)部分则逐渐减小。水力停留时间对溶解性微生物产物中的多聚糖和蛋白质含量有显著影响,对DNA含量没有显著影响。随着水力停留时间的延长,多聚糖和蛋白质能够逐渐降解。

SBR间歇曝气和充氧能力对溶解性微生物产物的影响

采用11.0 L的SBR研究了曝气运行方式和充氧能力对活性污泥系统中SMP产出的影响。实验表明,相对于传统的SBR曝气方式,间歇曝气不仅提高系统的脱氮效率,而且还能够降低出水中SMP产出量,曝气运行方式对SMP产出量的影响超过SRT和充氧能力对其的影响;增强反应器的充氧能力会提高SMP的产出量。

溶解性微生物代谢产物对膜污染的影响与控制研究

引起膜污染的因素主要有污泥特性、运行参数、膜材料和进水特性。尽管国内外学者对膜污染进行了大量的研究,但对其影响因素仍然感到非常困惑,主要是因为膜污染物和活性污泥特性异常复杂。膜污染现象增加污水处理运行和维修费用,是限制膜生物反应器(MBR)在污水治理方面广泛应用的主要障碍,其中微生物代谢产物(EPS、SMP)是引起膜污染的主要物质。在论述了溶解性代谢产物(SMP)对膜污染影响的基础上,着重从减少SMP的角度介绍了缓解膜污染的控制措施。

溶解性微生物产物数学模型的研究进展

溶解性微生物产物(SMP)数学模型对于控制废水生物处理出水中COD具有极其重要的作用。按照SMP模型发展过程,即从只包含其形成机制模型到包含其形成与降解机制模型的发展过程,详细介绍了SMP模型的研究进展。同时,综述了SMP数学模型在活性污泥法和生物膜法等工艺中的应用,并在此基础上提出了活性污泥数学模型的发展方向。

浸没式MBR中溶解性微生物产物聚集态演变影响膜污染机理研究

膜污染是限制膜生物反应器(MBR)广泛应用的主要技术瓶颈之一。今通过研究浸没式MBR中溶解性微生物产物(SMP)及其聚集尺度的演变过程,深入解析SMP对膜污染的作用机理。在单膜丝微滤膜分离实验中考察了MBR污泥特性,包括污泥浓度(MLSS)、胞外聚合物(EPS)和SMP及其有机物组分等对膜污染的影响行为。结果表明,MLSS、EPS和SMP浓度与膜污染发展速率(ΔTMP/Δm)均呈正向相关。膜污染发展速率与MBR中活性污泥混合液(AS)中SMP的相关性(rp=0.126)远小于滤饼层污泥混合液(CS)中的SMP(rp=0.871)。SMP中的蛋白类和多糖类物质是造成膜污染的主要成分。MBR中的SMP在膜截留作用下出现显著的聚集结构变化和聚集尺度增加的现象。通过荧光光谱指纹图谱(EEMs)对比和共聚焦荧光显微镜(CLSM)观测发现:相比MBR出水,AS中的SMP存在显著的类蛋白峰和较高荧光强度的类腐殖酸峰,CS中的SMP聚集尺度显著增大,粒度可达100μm以上,并具有较强的疏水性能和黏度,可加快膜表面滤饼层(或凝胶层)的生成进程,导致膜污染的发生。通过对膜表面滤饼层结构和组分的分析,当AS中的SMP浓度低于0.4 mg TOC(g SS)1时,膜表面较易形成污泥滤饼污染层,反之,则倾向于生成凝胶污染层。因此,SMP及其聚集态物质是造成膜污染的主要因素,应在膜污染控制方面予以重要关注。

贫营养条件下溶解性微生物产物的产出研究

以碳源作为限制营养,研究了贫营养条件下膜生物反应器中活性污泥微生物产出溶解性微生物产物(SMP)和非来源微生物恶臭假单胞菌降解活性污泥SMP的过程。结果表明,活性污泥和恶臭假单胞菌可以通过产出SMP来缓解贫营养环境。活性污泥SMP的产出过程可以分为5个阶段,这是微生物细胞自溶、胞外聚合物和SMP的相互转化等共同作用的结果;恶臭假单胞菌对活性污泥SMP的生物降解性比较差,降解过程中SMP的相对分子质量分布呈现双峰特征,低相对分子质量物质(<103)和高相对分子质量物质(>30×103)的质量分数在90%以上。

溶解性微生物产物在GO/PVDF杂化膜面的污染行为

为了解析溶解性微生物产物(SMP)在GO/PVDF杂化膜面的污染特性,对膜片进行了宏观污染实验,并采用耗散石英微晶天平(QCM-D)从微观角度分析了SMP在自制镀膜芯片上的吸附规律和污染层结构变化.结果表明,GO含量为0.5wt%的膜污染恢复率最高(79.95%),抗污染能力最强.QCM-D实验发现,GO含量为0wt%镀膜芯片表面SMP吸附量最大,污染较为严重.膜片亲水性越强,吸附频率变化越小,抗污染能力越强.此外,GO含量为0.5wt%镀膜芯片表面的污染物结构比较疏松和柔软,其他膜表面的污染物结构较为坚硬和致密.