气态烷烃基质膜生物膜反应器去除地下水中氧化态污染物研究进展

随着社会不断发展,民众对饮用水质量的要求日益提高。地下水作为重要的饮用水来源,正面临严峻的氧化态污染物污染问题。近年来,一种以气态烷烃作为电子供体的膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor,MBfR)技术在处理地下水中氧化态污染物方面展现出良好的效果与优势。本文首先阐述了气态烷烃基质MBfR去除氧化态污染物的工作原理及其技术特点。其次,论述了气态烷烃基质MBfR还原硝酸盐、高氯酸盐等不同种类氧化态污染物的可行性与有效性。随后,列举了气态烷烃驱动氧化态污染物还原过程中烷烃氧化菌、污染物还原菌等核心功能菌及相关功能酶,并阐明了其中的微生物作用机制。最后,提出了该技术在应用推广方面所面临的挑战,并阐述了相应的解决思路。本文为地下水中氧化态污染物的绿色、低碳控制提供了新的思路,对天然气利用及地下水修复的新技术研发具有重要的理论指导意义。

平板膜生物膜反应器降解DMS实验研究

挥发性有机硫化物(VOSCs)有着非常低的嗅阈值,且有较强的毒性及腐蚀性。分析了平板膜生物膜反应器(MBfR)降解二甲基硫(DMS),并考虑了甲醇对于反应器性能的影响。结果表明:在循环营养液没有添加甲醇的情况下,反应器的最大去除能力(EC_(v,max))仅为65 g/(m^(3)·h)(DE为25%),但依旧好于其他传统生物过滤器和生物滴滤器。此外,在循环营养液中适量地添加甲醇,可以有效地提升反应器的性能:当甲醇的浓度达到1000 mg/L时,反应器的EC_(v,max)提升至119 g/(m^(3)·h)(DE为43%);但进一步提升甲醇的浓度,反而抑制了反应器的性能。结果还表明:DMS/甲醇的最佳配比为1500 mg/Nm^(3)/1000 mg/L。因此,MBfR有着很好前景的技术,且在优化比率下可以用于处理复合污染物。

一体化膜生物膜反应器处理农村生活污水试验研究

针对一种一体化膜生物膜反应器,进行了以间歇方式运行处理农村生活污水的试验研究。结果表明,采用微滤膜出水,该处理方式抗冲击负荷能力强,且可实现自动化运行;当厌氧反应时长1.5 h、好氧曝气及出水时间共4 h、好氧阶段溶解氧3～4 mg/L、充水比0.33时,反应器中CODcr、氨氮、总氮、总磷、浊度的出水平均值分别为38.00 mg/L、2.82 mg/L、10.50 mg/L、0.39 mg/L和1.55NTU,平均去除率分别为79.1%、83.5%、58.0%、81.3%和98.6%;反应器中形成大量高端营养级水平微生物种群,食物链长且相互交叉,呈明显的网状结构(食物网),能保证系统稳定的污水处理效果及较强的抗冲击负荷能力。

膜生物膜反应器研究进展

介绍了一种新型的水处理反应器———膜生物膜反应器 ,该反应器可获得 10 0 %氧利用率 ,可用于生物降解挥发性有机物 ,可同时高效去除有机碳和氨氮 。

膜生物膜反应器的研究与应用

为提高反应器中氧的利用率,高效去除水中的有机碳和氨氮,介绍了一种新型的水处理反应器—膜生物膜反应器,该反应器通过膜分离技术与生物膜技术相接合,可获得100%氧利用率,并且能够起到快速降解挥发性有机物和高效去除有机碳和氨氮的作用,是一种很有发展潜力的污水处理工艺。

膜曝气生物膜厚度控制研究进展

生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展历程,探讨展望未来的研发方向,以期为MABR工艺向水质提升与节能降碳高质量发展提供参考.

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。

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%。

膜生物膜反应器及其气体逆扩散的影响

膜生物膜反应器(MBfR)作为一种新兴膜处理技术,由于其污染物去除效率高、气体利用率高且不产生二次污染而备受关注。以MBfR为研究对象,系统介绍了其反应器分类和工作原理,对MBfR中普遍存在的逆扩散问题进行了详细的讨论,对供气方式、供气压力,以及其他因素如气体停留时间、生物膜活性、膜材料性质等对逆扩散的影响进行了总结。最后对气体逆扩散的可能抑制措施进行了展望。

膜曝气生物膜反应器处理生活污水的脱氮性能研究进展

膜曝气生物膜反应器(MABR)作为一项将膜技术与生物处理技术相结合的新型污水处理技术,与传统生物处理技术相比,凭借其极高的氧传输效率而大大降低电耗以及提高水处理效果,成为污水处理领域新的研究热点之一。由于MABR特殊的生物膜结构,使其传质性能优于传统生物膜,并且能够凭借同步硝化反硝化实现高效脱氮除碳的目的。膜组件作为MABR的核心单元,是气体依附膜孔向液相扩散的媒介,同时也是微生物生长的载体。具有特殊结构的膜材料能形成利于脱氮除碳的特殊生物膜结构,从而使MABR实现高效运行。分析了异向传质生物膜结构,论述了MABR运行的基本原理,总结了不同膜材料和运行参数对生活污水MABR脱氮运行性能的影响,并对MABR的研究趋势进行了展望。

膜曝气生物膜技术在污水处理中的研究及应用现状

膜曝气生物膜反应器(MABR)技术是一项热门的新型污水处理技术,由传统的生物膜水处理技术与气体分离膜技术结合而成。作者介绍了MABR技术的工作原理、影响因素、主要特点及应用现状,并进行了概括总结,列出了该技术的优势,同时也提出可改进的地方,希望能为今后MABR技术的研究提供参考。

膜生物膜工艺处理含盐工业废水

采用了膜生物膜工艺处理含盐羧甲基纤维素生产废水。接种污泥为普通污泥,经驯化使其适应含盐废水,在污泥驯化阶段,生物膜表现出极佳的盐度冲击后恢复能力。通过较长的水力停留时间(5～15 d)和较低的COD有机负荷(平均1.6 kg/(m3·d)左右),生物膜COD去除率基本达90%。膜池内,悬浮固体浓度基本保持在5 000 mg/L以内;通过聚偏氟乙烯中空纤维膜过滤,出水悬浮固体浓度保持在5 mg/L以内。膜污染可通过重复的气水反洗和定期的化学清洗得以缓解。

膜生物膜法在水污染控制及资源回收中的研究进展

传统以达标排放为核心目标的废水处理工艺往往以高能耗、高物耗换取污染物削减,形成了"减排污染物、增排温室气体"的尴尬局面,并不符合可持续发展理念。作为一种新型的膜处理技术,膜生物膜法可利用无泡曝气的方式将气态电子供体(甲烷、氢气)或受体(氧气)提供给附着在膜表面的微生物,从而驱动水体中的污染物去除,并产生一些极具回收潜力的物质,最终实现污染物削减、节能减排及资源回收三大目标的有机整合。本文系统介绍了膜生物膜的传质过程及其去除污染物的微观机制,探讨了膜生物膜法在水处理资源回收方面的研究前景,梳理了膜生物膜反应器在水污染控制方面的实验研究和中试应用现状,并总结了膜生物膜法面临的挑战及发展趋势。

MBfR中改性PVDF疏水中空纤维膜表面微生物附着生长特性研究

针对膜生物膜反应器(MBfR)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、生物亲和性能较差等问题,采用界面聚合及自聚合法对自制的疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,制备出适合于MBfR技术的PVDF/DOPA改性膜与PVDF/TMC-CS改性膜.选取混合微生物体系研究微生物在原膜和改性膜表面上的粘附生长情况,评价了3种膜材料生物亲和性的差异,并对3种膜材料表面生物膜的MBfR有机物及氨氮处理特性进行了初步研究.研究结果表明,与原膜相比,PVDF/DOPA改性膜在微生物附着生长实验后生长的微生物厚度最高,为25μm,微生物膜优先成熟且附着的微生物数量较多,表明PVDF/DOPA改性膜的生物亲和性最高;附着微生物的PVDF/DOPA改性膜废水处理能力较高,对TOC和NH4+-N的去除效果可稳定保持在93.48%、84.74%左右,同时对废水的抗有机冲击负荷能力明显优于另两种膜材料系统.

生物膜-膜生物反应器废水处理技术进展

介绍了一种新型的废水处理器—生物膜-膜生物反应器(BMBR),并综述了其技术进展、优点和缺点,比较了几种常见的生物膜膜生物反应器。生物膜膜生物反应器中微生物主要以附着方式生长于填料上,可以延缓膜的污染;反应器中填料的移动可对膜表面进行有效清洗,减轻膜污染;同时该类反应器具有较高的有机物的去除率、脱氮除磷效率,抗冲击负荷能力强。生物膜膜生物反应器是一种具有很好应用前景的废水处理技术。

生物膜─膜生物反应器处理生活污水的试验研究

采用生物膜 膜生物反应器处理生活污水。结果表明 :在DO ,pH等因素控制得当的情况下 ,系统对COD ,NH3 -N和TN的平均去除率分别为 92 82 % ,93 0 4 %和 88 93% ,同时获得了0 15 6 gSS/ gCOD的剩余污泥产率。试验期间还对膜通量的变化情况进行了考察 。

生物活性炭深度处理工艺挂膜研究

利用中试装置对生物活性炭深度处理工艺的动态培养自然挂膜过程进行研究,讨论了挂膜过程中污染物去除效果的变化,试验显示挂膜期间炭柱对氨氮的去除率与进水氨氮质量浓度可拟合成二次曲线的关系,进水氨氮质量浓度为0.76mg/L时氨氮去除率最高;炭柱对CODMn和UV254的平均去除率分别为32.07%和44.76%;对有机物去除的相关性进行分析显示,挂膜期间中炭柱CODMn和UV254进水浓度和去除量之间相关性分别达0.72和0.71;最后提出以CODMn和UV254的去除率作为判断生物活性炭工艺生物膜成熟的标志以及相关的参数。

启动炭管膜曝气生物膜反应器实现全程自养脱氮

启动包裹无纺布的多微孔炭管为膜组件的膜曝气生物膜反应器(MABR),实现基于短程硝化和厌氧氨氧化的完全自养脱氮.首先接种普通硝化污泥启动反应器,在温度35℃,pH为7.9条件下,通过对膜内腔压力的适当控制逐步降低反应器溶解氧浓度,实现亚硝酸盐的积累.然后再次接种厌氧氨氧化污泥,使无纺布上形成好氧氨氧化菌与厌氧氨氧化菌稳定共存的膜曝气生物膜,从而实现全程自养脱氮.结果表明,经过120 d连续运行,在膜内压力为0.015 MPa,水力停留时间6 h,进水NH4+-N为200 mg/L±10 mg/L条件下,NH4+-N转化率达到88.7%,出水总氮平均为48.65 mg/L,总氮去除率达到83.77%.荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization,FISH)分析表明,好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌作为主要功能菌群分别控制着靠近炭管膜/生物膜界面区域和靠近生物膜/液体界面区域.

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.

生物膜厚度对膜曝气生物膜反应器硝化性能的影响

在设定的膜内压力下(2 k Pa)启动并运行膜曝气生物膜反应器(MABR),对生物膜生长过程中的硝化性能及生物膜组成变化进行了分析。实验结果表明,在生物膜厚度增长到(293.3±5.8)μm的过程中,生物膜内的总氧通量先增加后减少,最高可达21.3 g O2?m?2?d?1,证实了生物膜的存在可增强MABR的氧传质能力。在生物膜厚度增长的过程中,氨氮表面去除负荷也是先增加后减少,最高可达4.91 g N?m?2?d?1,表明在MABR硝化过程中存在最佳的生物膜厚度,根据所研究最佳生物膜厚度为(119.0±3.0)μm,此时MABR具有最高的氧通量和氨氮表面去除负荷,硝化性能最好。生物膜内胞外聚合物(EPS)成分分析结果表明,随着生物膜厚度的增加,生物膜内层紧密型EPS的含量增加,导致氧传质阻力增加,这是生物膜内氧通量及氨氮去除负荷随生物膜厚度先增加后下降的内在原因。