内循环动态膜生物反应器处理生活污水

利用筛绢为基材构建内循环动态膜生物反应器处理生活污水.在水力停留时间为6h,膜通量为66.2L/(m2·h)条件下,反应器内的生物动态膜需要120min可以形成.动态膜形成后,反应器对COD、氨氮、总氮(TN)和总磷(TP)的平均去除率分别为94.0%、97.6%、49.2%和83.7%.采用逆出水水流方向曝气进行在线反冲洗,在反冲洗时间为5min,反冲洗曝气强度为3.2m3/(m2·h)的条件下,生物动态膜的再生需要30min即可完成.反应器稳定运行60d,反冲洗周期能够稳定在50h以上.扫描电镜(SEM)观察表明,反冲洗能够有效破坏附着在膜基材上的生物动态膜.

循环移动载体生物膜反应器的试验研究

文中提出的循环移动载体生物膜反应器 ,对传统移动床生物膜反应器的运行方式和池型结构进行了改造 ,使水力流动特性进一步改善 ,提高了处理效果。在清水条件下研究了反应器的水力流动、接触反应和曝气充氧特征 。

硅橡胶膜生物反应器降解甲苯的细胞生长动力学

用新型硅橡胶膜生物反应器和假单孢菌(Pesudomonas putida mt-2)作为降解微生物,研究了溶解于废水中的甲苯的生物降解。实验测定了废水中甲苯的浓度,培养液中的细胞浓度和溶解氧浓度等。根据废水中甲苯浓度变化计算出的甲苯降解率在废水对培养液流量比为200/100mL h-1时达到93%,根据细胞浓度变化和甲苯浓度变化计算出的细胞比产率在流量比为30/100mL h-1时达到0.00221OD660 (mg L-1) -1。对细胞生长情况进行的分析表明,Monod方程难于描述这种反应器中的细胞生长动力学表现。在关于膜传质动力学问题研究的基础上,通过质量平衡方法构造了一个关于细胞生长的反应动力学模型,用模型进行的细胞生长理论计算与实验结果有较高的吻合程度。

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 .

中空纤维膜在旋转壁式生物反应器内作为细胞载体的性能

利用中空纤维膜作为成骨细胞的载体,在旋转壁式中空纤维膜生物反应器(Rotating wall hollow-fiber membrane bioreactor,RWHMB)内对其进行大规模扩增,并在静态环境使用中空纤维膜和在旋转壁式生物反应器(Rotating wall vessel bioreactor,RWVB)中使用微载体以相同条件对照培养。每隔12h对细胞进行取样,培养5d后对细胞进行收获。对所扩增的细胞分别进行扩增能力、扫描电镜(SEM)观察、苏木精-伊红染色、碱性磷酸酶(ALP)染色、钙化结节染色等生物学性能检测。结果显示在RWHMB内动态培养的成骨细胞生长良好,分泌大量的细胞外基质。证实RWHMB能结合RWVB和中空纤维膜的优点,较好地模拟体内环境,对所培养的细胞施加适当的流体应力刺激,促进细胞的新陈代谢和物质交换,更有利于细胞的生长及增殖。

循环流生物膜反应器同时硝化反硝化实验研究

研究了循环流软性填料生物膜反应器的同时硝化反硝化。实验结果表明,反应器中确实存在着同时硝化反硝化现象。考察了碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)对同时硝化反硝化的影响。在进水COD和NH4+—N浓度为500mg/L、15mg/L时,出水COD、NH4+—N和TN浓度<50mg/L、3.0mg/L、4.5mg/L,COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、80%和70%。

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。

内循环移动床生物膜反应器的研究与应用

对传统移动床生物膜反应器进行改进,开发了内循环移动床生物膜反应器,通过处理模拟生活污水的研究,考察了反应器去除有机物和脱氮的能力。结果表明,在填料投加率为35%、进水COD为200～800mg/L、HRT为6h、有机负荷为0.8～3.2kg/(m.3d)的条件下,系统COD的去除率在89%以上;同时反应器具有良好的同步硝化反硝化脱氮能力,在DO为2.0mg/L、C/N为25、HRT为6h的条件下,NH4-N和TN的平均去除率分别可以达到98%和93%。另外,内循环移动床生物膜反应器与移动床生物膜反应器的对比实验结果表明,前者对COD和氮的去除效果都优于后者。

游离细胞膜生物反应器法与固定化细胞法在丙烯酰胺微生物转化中的比较

研究和介绍了一种新的分离方法———游离细胞法 ,并用膜生物反应器分离细胞和产品 ,使其在丙烯酰胺微生物转化中得到了成功的应用。比较了它和固定细胞法的生产工艺、生产效率、产品质量以及生产成本等因素。研究表明 ,在丙烯酰胺微生物转化中 ,游离细胞法优于固定化细胞法。

循环移动载体膜生物反应器处理印染废水的研究

采用好氧循环移动载体膜反应器处理模拟印染废水。试验结果表明,该反应器对模拟印染废水有很好的处理效果,出水水质稳定。COD_(Cr)平均去除率达到96.3%,色度平均去除率达到85%,氨氮平均去除率达到91.8%。当进水COD_(Cr)<2500mg/L时,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准。并就膜污染和膜清洗问题进行了分析。

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。

补充营养物对硅橡胶膜生物反应器长期封闭循环发酵性能的影响

通过向发酵液中补充营养物质,研究了补充营养物对膜生物反应器长期封闭循环发酵行为的影响;实验得到的细胞浓度为7.10 g/L,细胞存活率为0.90,发酵液内的平均乙醇浓度为68.6 g/L,乙醇产率为1.85 g/(L·h),乙醇得率为0.411 g/g,乙醇比产率为0.286 g/(g·h),与不补充营养物质的实验相比,发酵性能有所提高;实验发现补充营养物质,没有提高细胞浓度和细胞存活率,而是增强了细胞的生命活性,提高了细胞产乙醇的能力。

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。

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。

内循环撞击流生物膜反应器处理高氨氮废水试验研究

[目的]研究内循环撞击流生物膜反应器处理高浓度氨氮废水的性能。[方法]采用内循环撞击流生物膜反应器,以玉米芯为生物载体处理模拟高氨氮废水,探讨了C/N比、溶解氧(DO)对COD和NH4+-N去除效果的影响。[结果]在进水NH4+-N 200 mg/L、DO 2mg/L、C/N比分别为1.0和1.5时,对COD的去除效果没有明显影响,均高达92%以上;C/N为1.5时,COD和NH 4+-N平均去除率最高,分别达92.7%和41.2%;在C/N为2.0时,去除率显著降低,COD和NH4+-N平均去除率分别降至20%和10%左右;在C/N为1.5、NH 4+-N 200 mg/L时,DO对COD的去除影响不大,但对NH 4+-N的去除影响较大,DO浓度从4 mg/L降到1 mg/L时,NH 4+-N去除率从46.4%降至17.1%。[结论]该研究为高氨氮废水处理提供了理论依据。

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。

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％．

气泡循环流动型膜生物反应器流体力学特性研究

以气升式环流反应器和膜生物反应器为基础,提出气泡循环流动型膜生物反应器的概念。利用气液循环流动减缓膜污染,通过充压渗透的操作方式,降低水处理能耗与设备投资。实验研究了下降管内中空纤维膜填充率对反应器的平均气含率、循环液速等流体力学性能的影响,使用模拟体系考察膜分离性能。研究结果表明:循环流动的气液两相能够明显缓解膜污染,提高膜渗透通量;利用充压渗透的操作方式可以实现膜分离过程,同时加压操作会导致平均气含率减小,循环液速降低。在理论分析基础上,导出平均气含率、循环液速随操作气速和压强的变化关系。