管式压力生物膜反应器的同步脱氮除磷效能

以开发小城镇污水高效脱氮除磷分散处理设备为目标，在管式压力生物膜反应器中构建同步脱氮除磷系统，并探讨其处理效能。反应器在温度为20～25℃、压力为0．1～0．12MPa、有机负荷为2．6kgCOD／（m^3·d）、氮负荷为0．4kgTN／（m^3·d）、磷负荷为0．04kgP／（m^3·d）及无污泥外排条件下运行30d后，出水COD、PO4^3-P、NH4^＋-N、TN分别为35、0．9、7、7．5mg／L，去除率分别为90％、76％、78％、83％；系统运行30d共损失磷约0．87k，生物膜中磷含量为2．14％，污泥中结合态磷化氢含量为0．012mg／kg，为非聚磷菌除磷途径；PCR—DGGE分析表明，接种污泥和反应器内成熟生物膜的种群相似度为52．3％。

新型管式动态膜生物反应器及处理垃圾渗滤液的研究

研究了1种新型玻璃纤维管式动态膜生物反应器(DMBR)并考察其对垃圾渗滤液的处理效果.研究表明,动态膜生物反应器运行稳定,DMBR在重力自流出水下运行近80 d,在过滤压差为2900 Pa的情况下,膜通量维持在3.75 L/(m2.h)左右,在膜组件的结构参数改进之后,膜通量有较大提高,在过滤压差为1450 Pa下能较长时间稳定在6 L/(m2.h).本研究还考察了动态膜的过滤性能和系统处理效果,系统出水浊度在1.0 NTU以下,对COD、BOD5和NH4+-N的平均去除效率分别超过71%、96%和98%,动态膜对混合液上清液COD有19.34%的截留作用.

膜生物反应器处理洗车废水中操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响

通过膜生物反应器(MBR)处理某车辆厂洗车废水的实验研究,结合理论计算,分析了操作压力及环境因素对膜过滤性能的影响.研究结果表明,在低压区,膜本身阻力占主导地位,它与操作条件无关;在中压区,浓差极化阻力占主导地位,它与其他操作条件关系密切;在高压区,凝胶层阻力占主导地位,操作压力增加对膜通量影响不大,在此阶段膜分离特性还与污泥浓度、膜面流速等操作条件有关.所以,采用膜反应器处理洗车废水,在MBR中存在一个临界压力,当操作压力高于临界压力时,膜通量随操作压力变化不大,而膜表面污染却明显加剧.因而设计膜生物反应器时,操作压力是一个重要的参数.此外,还研究了温度、pH值、水力停留时间等环境影响因素对膜过滤性能的影响.

管式膜生物反应器在污泥减量化中的应用

为了使剩余污泥能够回收利用以及减少处理成本,利用管式膜流道宽、高强度支撑层和高精度分离层以及耐较高强剪切力等特点,研究了在不添加任何营养物质的情况下定期向管式膜生物反应器(MBR)生化池中投入污泥的方法,以实现污泥减量化,并对MBR反应池中污泥浓度进行监测.实验结果显示:在长时间实验条件下,活性污泥的消解速率可以达到596 g/(m3·d),出水COD维持在40 mg/L以下,氨氮在5 mg/L以下,表明管式MBR系统有较好的污泥减量效果,可以有效消解活性污泥,并且出水水质都稳定达到国家排放标准.

好氧管式膜生物反应器处理高含盐有机废水的研究

采用好氧管式膜生物反应器处理不同含盐浓度的有机废水 ,研究结果表明 (1)进水COD浓度在 2 0 0 0～ 30 0 0mg/L时 ,出水COD在 179～ 2 2 3mg/L之间 ,COD平均去除率在 89.5 %以上 ;(2 )MBR处理高盐度有机废水耐冲击负荷的能力较强 ,出水水质稳定 ;(3)当膜的TMP =0 .1MPa,盐度为 1.0 %、1.5 %、2 .0 %时 ,管式膜的稳定运行通量分别为30、2 4、2 1L/ (m2 ·h) 。

在汲取液中投加化学清洗剂控制压力延滞渗透膜生物反应器膜污染的研究

压力延滞渗透膜生物反应器(PROMBR)是一种将压力延滞渗透(PRO)技术与活性污泥法相结合的新型污水处理工艺,可以实现水和能量的同步回收.然而,由于正渗透(FO)膜的多孔支撑层朝向组成复杂的活性污泥,导致PROMBR的膜污染严重.本文借助在汲取液中添加化学清洗剂来实现PROMBR膜污染的原位控制.结果表明,在汲取液中投加化学清洗剂可以利用反向渗透将清洗剂输送到FO膜支撑层,从而实现膜污染物的去除.在汲取液中投加HCl可以显著提升FO膜的运行通量,而在汲取液中投加NaClO无法提升FO膜的运行通量.投加HCl对FO膜支撑层表面和孔内的有机污染和生物污染影响不大,但是可以有效缓解无机污染.投加NaClO能够有效减少FO膜支撑层表面和孔内的有机污染和生物污染,但是对无机污染没有影响.相比于有机污染和生物污染,无机污染对PROMBR中FO膜通量下降的贡献更大.

预涂动态膜-生物反应器处理生活污水试验研究

采用孔径56μm的工业滤布制作膜组件,以PAC作为预涂剂,组成预涂动态膜 生物反应器.对比预涂膜、未预涂膜和0 4μm中空纤维膜的污染物去除效果和膜污染状况.试验结果发现,预涂动态膜 生物反应器不仅污染物质去除效果更好,而且预涂膜可以防止污染物质与微生物向膜材料表面和内部扩散,从而减轻膜污染,运行1128h后,操作压力仅上升至6kPa,并且只需刷洗,膜通量就可以恢复,无须消耗化学试剂.

计算流体力学对膜生物反应器水力学特征的模拟研究

通过计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件,对膜生物反应器内流场和流态进行模拟,定量给出了其流速与剪切力的分布.研究了膜组件距离反应器底部不同距离时的水力学情况和水力学条件.对比了膜生物反应器中,玻璃纤维编织管式膜组件与平板膜组件,由于构型不同所导致的水力学条件差异.结果表明,从雷诺数和质量流速率参数分析,玻璃纤维编织管式膜组件的水力学条件更好,更有利于膜污染的防治.探讨了单个与多个曝气器情况下的流速分布,结果表明,后者流速分布更为均匀.由本文研究结果可知,计算流体力学可以作为一个有力的工具应用于MBR及其膜污染控制研究中.

膜生物反应器处理餐饮废水的初步研究

通过对膜生物反应器处理餐饮废水的研究,分别考察了膜组件的操作压力,膜面流速以及活性污泥浓度等对膜通量的影响.结果表明,膜组件的操作条件为:P=0.2MPa,V=6.5m/s—7.5m/s时较为合适;压力比较低时,膜通量与压力成正比,压力比较高时,膜通量与压力无关.随温度的升高,膜通量成比例的增加.膜通量与污泥浓度呈线性关系.膜面流速并非越高越好.采用SEM对膜污染情况进行了分析.并对膜清洗方法进行了研究.本实验确定膜的清洗条件为:清水冲+0.2%NaC lO(浸泡0.5h)+1%醋酸(浸泡0.5h),清水反冲可使膜通透能力略有恢复,NaC lO浸泡后可使无机膜通透能力恢复到原来的62%,酸洗后可使无机膜通透能力恢复到原来的84%以上.

厌氧膜生物反应器在食品废水处理中的应用研究

分别采用小试规模(50 L/d)外置错流管式厌氧膜生物反应器和中试规模(20 t/d)浸没式厌氧旋转膜生物反应器进行了食品厂废水的处理实验研究.结果表明,加入超滤膜单元提高了厌氧系统的总有机物去除率及甲烷产量,使系统出水水质更加稳定;外置错流式超滤膜随运行时间的延长通量明显下降,而旋转式超滤膜可通过膜片旋转速度提高和保持膜通量;浸没式旋转膜组件的运行能耗较外置管式膜组件至少降低30%;但不同形式的厌氧膜生物反应器对氨氮和总磷去除能力有限,需进一步处理.

一体式膜生物反应器处理城市生活污水

采用处理量为0.08m3/h的一体式膜生物反应器处理城市生活污水。实验结果表明:0.073MPa的操作压力下,膜通量能维持在0.02m3/(m2·h)这一较高的水平,且此时的最佳曝气量为150L/min。实验出水水质稳定且优于生活杂用水回用标准,可直接回用。

厌氧膜生物反应器处理酒厂废水运行特性研究

在一体式平板厌氧膜生物反应器处理酒厂废水的试验中,研究了污染物的去除效果和平板膜组件的运行、污染情况。试验结果表明,COD容积负荷为3～7kg/(m3.d)、水力停留时间(HRT)为16h时,平均COD去除率达94.2%;在膜通量为4.6L/(m2.h)、上升流速为2.5m/h的条件下,平板膜组件能够连续运行18～20d;在该试验中临界通量和临界上升流速分别为10～15L/(m2.h)和5.0m/h,平板膜组件应该在这两个临界值之下运行。膜过滤阻力分析测试结果表明,泥饼层阻力是总阻力的最大组成部分。

不同物理清洗方式对一体式膜生物反应器过滤特性的影响

通过考察一体式膜生物反应器运行过程中的膜污染情况和不同物理清洗方式减缓膜污染的效果,研究造成膜污染的原因和控制膜污染的方法。结果表明:膜外表面沉积污泥是造成膜污染的主要因素。空曝气减轻膜污染的作用有限,只能将归一化膜比通量从0.26提高到0.39;在活性污泥混合液中搓洗膜丝可以清除膜外表面沉积污泥层,可将归一化膜比通量从0.29提高到0.64,是一种方便而有效的清洗方式,且可在实际生产中实现。间歇式运行方式的停抽期间,最低剩余抽吸压力可以用来表征运行过程中膜过滤性能的变化。

膜生物反应器中微生物特征与膜污染的相关性

采用Anoxic/Oxic(A/O)工艺的浸没板式膜生物反应器处理城市生活污水。以PCR-DGGE和FISH等分子生物学方法对系统中的微生物学特性与膜污染的相关性进行了研究。结果发现:当MLSS为1.10×104mg/L时,占据最大体积分数的污泥颗粒的直径为47.75μm,小于2μm的微粒子体积分数为1.01%,同时,动胶菌比例达到最高值36.5%,膜组件操作压力达最低值4.5 kPa;而MLSS为2.05×104mg/L时,占有最大体积分数的污泥颗粒直径为24.54μm,小于2μm的微粒子体积分数为2.07%,动胶菌占全菌的比例为最低值15.5%,同时膜组件的操作压力大于17 kPa。结果表明,具有较佳的菌群多样性和较高比例动胶菌的活性污泥中,菌胶团的颗粒较大,且易造成膜孔堵塞的微小粒子相对较少,致使膜组件的操作压力降低。研究显示膜生物反应器中的微生物学特性也是膜污染的重要影响因素之一。

加压固定床生物膜反应器降解污水中有机物的研究

将加压生物氧化技术与单级BAF工艺相结合,开发出了加压固定床生物膜反应器,并考察了压力、有机负荷及进水温度对其去除有机物的影响。结果表明,随着压力的增大,对COD的去除率先增后降,当压力为0.18~0.21 MPa时,对COD的去除率最大为95.4%;在最佳压力条件下,反应器具有较强的耐有机负荷和耐低温能力;加压固定床生物膜反应器的最佳工艺参数:压力为0.18~0.21 MPa,有机负荷为8.8~10.9 kgCOD/(m3.d),进水温度为23~29℃,HRT为0.58 h,气水比为(3∶1)^(6∶1),采用气水联合反冲洗,反冲洗周期为6~8 d,反冲洗时间为18~22 m in;在最佳运行条件下,对COD的平均去除率达94.6%,出水水质完全满足GB 18918—2002的一级A标准,达到了回用水的要求。

新型膜生物反应器在不同通量下的膜污染特性研究

选择的膜通量是膜生物反应器控制膜污染的有效手段之一。本文根据膜通量与临界通量的关系选取了5个不同的膜通量,考察在这些通量条件下新型膜生物反应器膜污染发展特性的变化。试验结果表明,膜通量的变化会影响膜污染的发展特性。当膜通量小于临界通量区时,膜污染发展具有“2阶段”趋势,并且膜通量越小“第1阶段”和“第2阶段”的膜污染发展速率对比越显著。当膜通量在临界通量区通量内时,首先出现短暂的膜污染快速增长期,随后膜污染发展仍呈现“2阶段”现象。当膜通量大于临界通量区通量时,膜操作压力(TMP)从开始运行即迅速上涨直至试验结束。

膜电生物反应器深度处理垃圾渗滤液研究

研究了管式膜膜电生物反应器对垃圾渗滤液的深度处理,考察膜电生物反应器的pH、水温、溶解氧和污泥浓度变化对垃圾渗滤液处理效果的影响,同时考察膜出水通量、COD和电导率。结果表明,采用膜电生物反应器进一步处理垃圾渗滤液,膜通量较稳定,出水COD(350～650mg·L-1)随原液COD(500～800mg·L-1)呈大体相同趋势变化,在试验后期,COD去除率在25%～45%之间。

膜—生物反应器特性影响因素研究

通过对外压管式膜组件与曝气池构成的好氧膜生物反应器的研究,分别考察了膜组件的操作压力、膜面流速以及活性污泥混合液的污泥浓度、溶解性有机物的含量和温度等对膜通量的影响。结果表明,膜组件的操作条件P=0.12MPa,V=3.8m/s时较为合适;混合液温度升高,膜通量增大,但膜出水水质有所下降;膜通量与污泥浓度的对数基本呈直线关系,而直线的斜率与膜面流速有关;溶解性有机物积累会导致膜通量下降。

膜生物反应器处理洗车废水试验

目的确定膜生物反应器处理洗车废水试验中膜生物反应器工艺流程适合的膜操作条件,分析操作条件与活性污泥悬浮液性质之间的关系.方法采用膜生物反应器试验装置,全面考察操作压力、曝气量、膜面流速对膜通量的影响.结果膜面流速影响着膜表面凝胶层的形成,并由此影响膜通量,增大膜面流速是抑制膜污染的有效手段;曝气量的增加能在膜的表面形成较大的错流速度,使污染物不易在膜表面积累,而且可以加快污染物在膜表面的脱离.但曝气量过大可能会导致污泥混合液中粒径减小,影响膜过滤;在停抽过程中,由于曝气和扩散作用,膜表面沉积的污染物会脱离膜表面而反向扩散,有利于污染物脱离膜表面.结论影响膜分离特性的因素很多,在MBR中存在着一个临界压力,所以设计膜生物反应器时,需选择合适的操作压力.