膜生物反应器-复合垂直流人工湿地(SMBR-IVCW)系统处理混合废水的应用研究

本文采用一体式膜生物反应器(SMBR)-复合垂直流人工湿地(IVCW)组合工艺(SMBR-IVCW)系统,研究了该系统对复合废水的净化效果。结果表明,当系统进水为CODCr397～890mg.L-1、氨氮9.40～27.1mg.L-1、TP4.30～10.7mg.L-1、TN45.9～75.8mg.L-1的条件下,在SMBR和IVCW的水力负荷分别为1000L.d-1和375mm.d-1的最优工况下运行,系统CODCr、NH3-N、TN和TP的去除率分别为97.5%、99.0%、59.6%和65.2%;系统进出水中氮的形态组成发生了显著变化;SMBR-IVCW系统在高浓度综合污水处理方面具有良好的潜力。

PAC-SMBR处理低温低浊微污染原水的研究

目的为解决低温低浊微污染原水难于处理的问题．方法以松花江水为研究对象，考察粉末活性炭-淹没式膜生物反应器（PAC-SMBR）组合工艺对低温低浊微污染原水的浊度、有机物处理效果及对膜过滤性能的影响，并与常规水处理工艺滤后出水进行对比．结果试验结果表明，该工艺对浊度的去除率在90％以上，出水浊度在0．2～0．5NTU，对CODMn和UV254的去除率分别可达50％～65％和33％～65％，组合工艺中膜过滤周期较长，可达60～70h．结论PAC-SMBR出水水质优于常规工艺滤后水质，在低温低浊时，PAC-SMBR组合工艺可取代滤池运行．

SMBR工艺处理废水时操作方式的研究

膜生物反应器(MBR)在废水处理中必须能保证长期稳定运行,而操作方式与MBR运行性能密切相关。通过对小试规模的浸没式MBR(SMBR)恒流和恒压两种操作方式的短期以及长期实际运行研究,发现次临界区恒流操作和经济操作压力TMP以下的恒压操作有利于MBR的长期稳定运行;并从理论上分析了对应于不同的操作区域的膜污染机理。

优化曝气方式对减缓SMBR一体式反应器中膜污染的影响

在相同运行条件下,研究了改进型曝气方式(膜出水时气水比为20:1,停止抽吸时气水比为40:1)和传统曝气方式(采用气水比40:1连续曝气)一体式膜生物反应器下SMBR的运行情况。试验结果表明:改进曝气方式的SMBR中胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)浓度以及料液粘度都低于传统的SMBR,减轻了膜污染,直观表现为具有较低的跨膜压力(TMP);两种曝气方式的膜阻力均以沉积层阻力为主,改进曝气方式的SMBR沉积层阻力所占比例高于传统的SMBR,后者膜孔吸附及堵塞阻力所占比例远高于前者,因此后者膜清洗费用高;此外改进型曝气方式由于其阶梯式曝气强度降低了能耗。

生物铁法-SMBR性能的研究

为提高膜生物反应器的处理效果和减轻膜污染,将生物铁法与一体式膜生物反应器相结合,提出了生物铁法-SMBR.利用生物铁法-SMBR处理模拟印染废水并与普通SMBR进行平行对比试验.结果表明,生物铁法-SMBR在提高处理效果、减轻膜污染、改善污泥性能方面具有明显优势.在容积负荷比普通SMBR平均高25%的情况下,生物铁法-SMBR对COD、染料和NH3-N的去除效率分别高1.0%、9.5%和5.2%.在膜通量均值比普通SMBR提高25%的情况下,压差只有后者的36%.在不排泥的条件下,生物铁法-SMBR稳定运行天数是后者的2.5倍.生物铁法-SMBR污泥絮体疏松多孔、呈团粒状、颗粒大,平均粒径是后者的3.10倍,系统中存在大量原、后生动物,污泥比耗氧速率SOUR是后者的1.23倍.

内电解-SMBR组合工艺处理蒽醌活性染料废水

采用自制的PVDF中空纤维膜组件构建浸入式膜生物反应器,进行了内电解-SMBR组合工艺处理难降解蒽醌染料(活性艳蓝X-BR)废水的试验.试验分为2组,一组为内电解出水直接进入的SMBR-3,另外一组为内电解出水经调节pH值达9～10后进入的SMBR-4.结果表明,组合工艺中2组SMBR对CODCr、色度和NH4+-N的去除率均很高,且相差不大;但两反应器对TN的去除效果却有明显差异,由于良好生物铁絮体的存在,SMBR-3对TN的去除可高达92.8%,而SMBR-4对TN的去除只有67.5%.与pH值调节后进水相比,内电解直接进水导致活性污泥絮体粒径增大34μm,EPS总量明显增加,且微生物表面结构中有丝状菌出现,菌种也变得相对复杂.对SMBR膜材料进一步检测发现,内电解直接进水所形成的生物铁絮体还可有效减轻膜污染,使膜通量衰减变慢.

低温下SRT对SMBR脱氮效果的影响研究

利用一体式膜生物反应器(SMBR),考察低温下SRT对SMBR系统脱氮效果的影响.控制DO为0.5 mg/L,pH值为6.5～7.5,HRT为2 h,MLSS为7 000～8 000 mg/L的条件下,取温度为16℃和12℃作对比.结果表明,SRT为30 d时,SMBR内取得了理想的SND效果,温度为16℃时,TN和NH3—N的平均去除率分别为93.63%和95.66%.温度为12℃时,TN和NH3—N的平均去除率分别为92.5%和94.3%.控制较好的运行条件,低温条件下系统的脱氮效果与中温时相差不大,均保持在90%以上,出水质量浓度较低.在两种温度条件下,随着SRT的延长,系统的脱氮效果均变差,去除率下降,表明实际工程中,SRT并不是越长越好.

UASCB-SMBR处理垃圾渗滤液的试验研究

研究了厌氧污泥复合床 (UASCB) 序批式膜生物反应器 (SMBR)串联工艺 ,处理垃圾渗滤液的工艺性能及影响因素 ,并与单纯的SMBR工艺进行了对比。试验结果表明 ,在进液COD浓度平均为 2 50 0mg/L ,NH+ 4-N平均浓度为 360mg/L ,厌氧反应器COD的负荷为 7～2 0kgCOD/m3·d ,SMBR负荷为 1～ 5kgCOD/m3·d,系统总水力停留时间为 1 4～ 2 8h时 ,该串联工艺COD去除率达到 92 %以上 ,NH+ 4-N的去除率在 80

SMBR用于生活污水的处理及膜的清洗

循环活性污泥系统（Cyclic Activated Sludge System,CASS）工艺与膜过滤技术组合为一体式膜生物反应器（Submerged Membrane Bioreactor,SMBR）,用于生活污水回用处理工艺.对该工艺在不同的运行条件进行了研究,结果表明：水力停留时间（HRT）为4 h,溶解氧（DO）在4 mg/L左右,温度控制在23～27℃,pH在6.5～8.0的工艺运行条件是比较经济高效的.对实际生活污水的处理达到了较好的处理效果.同时研究了膜的清洗,确定了最佳的清洗方案.

基因工程菌在SMBR中对直接耐晒蓝的脱色

文章优化了基因工程菌Escherichia coli JM109(pGEX-AZR)对三偶氮染料直接耐晒蓝(B2RL)的脱色条件,并考察其在SMBR中对直接耐晒蓝的脱色效果。研究表明,最佳脱色条件为:进水浓度400mg/L,初始生物量5g/L,pH7.0～8.0,葡萄糖浓度0.5g/L。在此条件下,基因工程菌在SMBR中对直接耐晒蓝的脱色率稳定在90%以上,对COD的去除率范围50%～62%。系统运行过程中,反应器内生物量稳定在3.90g/L左右;酶活力和EPS均呈现先增大,再降低,最后较为平缓的趋势;系统运行周期约为25d。

SMBR工艺中膜生物污染的数学模拟

一体化膜生物反应器(SMBR)工艺中,膜生物污染是引起膜通量下降的主要原因,也是制约该工艺产业化的瓶颈因素。采用有效系数法对膜生物污染数学模型的微分方程式进行求解,建立了膜生物污染数学模型。验证结果证明,选用的膜生物污染数学模型能正确模拟中空纤维膜的生物污染过程。

低温SMBR系统中高粘性膨胀的发生与控制

利用一体式膜生物反应器(SMBR),研究了低温时的高粘性膨胀现象。结果表明:当温度为8℃,SRT为60d时发生了严重的高粘性膨胀。膨胀期间,SMBR对COD的去除并无太大影响,但NH3-N和TN的去除率降低。高粘性膨胀使膜污染速率大大增加,降低了膜清洗周期。通过调整进水配方、增加排泥次数、加大曝气量等方法控制了膨胀现象。

一体化膜生物反应器(SMBR)中HRT对有机物去除效果的影响

为探讨水力停留时间(HRT)对一体化膜生物反应器(SMBR)工艺处理效果的影响,以生活污水为研究对象,进行了实验室研究。结果表明,在溶解氧(DO)浓度为2～3mg·L-1的条件下,HRT为3,2和1h时,反应器对COD的去除率分别为89.3%～97.2%,88.5%～97.3%和80%～91.1%,出水COD浓度分别为38.9～11.2,41.6～10.8和63.4～35.8mg·L-1。若满足达标排放要求,建议一体式膜生物反应器的HRT控制在1h;若满足中水回用标准,则HRT建议控制在2h。实验同时考察了不同HRT条件下,活性污泥浓度(MLSS)对COD去除率的影响。结果表明,在试验条件下,一体化膜生物反应器中最佳污泥浓度应控制在6000mg·L-1左右。

低强度超声波强化低温SMBR脱氮的性能与机制研究

考察了低温条件下低强度超声波对SMBR脱氮的强化作用,并研究了对硝化细菌脱氢酶活性和细胞通透性的影响。结果表明,经超声波强化后,SMBR对NH3-N5的去除效果得到明显提高,总去除率由启动完成时的65.94%升至84.01%,且长期运行稳定,说明超声波解除了低温对硝化作用的抑制。0.28 W/L超声波辐照20 min,可使硝化细菌脱氢酶活性提高81.19%,0.14 W/L的超声波辐照10 min使脱氢酶活性提高43.18%。0.28 W/L的超声功率密度对脱氢酶的活性提高程度最大,因此是较合适的超声波参数。

生物铁膜生物反应器(SMBR)处理生活污水的试验研究

试验研究了在SMBR中投加不同量氢氧化铁对出水水质以及膜污染的影响。结果表明,生物铁SMBR中随氢氧化铁投加量的增加,CODCr,NH3-N去除率略有提高;当氢氧化铁投加量为混合液中污泥浓度的0～5%时,TP去除率逐渐提高,在7%时急剧下降。试验条件下氢氧化铁最佳投加量为混合液污泥浓度的5%,此时半透膜压增长最慢,膜污染程度最轻。在3%～5%的投加量下生物铁具有良好的絮状结构,有效地降低了膜表面滤饼层阻力,并且缓解了膜孔堵塞的影响。然而当投加量增大到7%时,生物铁结构变得密实,削弱了生物铁对溶解性有机物和磷的吸附,加剧了膜污染。

SMBR真空抽吸出水自控系统的开发

当浸没式膜生物反应器(SMBR)采用真空抽吸出水时一般不能连续运行,为此以高浓度中药废水为处理对象,对SMBR的真空抽吸出水自控系统进行了设计。中试运行结果表明,采用该自控系统可确保真空罐内始终保持所需要的真空度,实现了SMBR的连续运行;膜通量随真空值的下降而降低,为维持其稳定应控制压力在0.010～0.020MPa,同时SMBR应低压启动、恒流运行。

多孔介质模型在SMBR中模拟应用研究

利用计算流体力学(CFD)中多孔介质模型能较好地反映渗透、膜阻力和抽吸压力等特点,在浸没式膜生物反应器(SMBR)中对流体力学问题进行数值模拟,并将结果与壁面模型进行比较分析.模拟结果表明,在相同液相入流速度和曝气速度下,多孔介质模型模拟得到的膜组件内部液相平均流速随着高度升高,先升后降趋势明显,波动少;膜面剪切力和湍动能变化更平稳.相比于壁面模型,结果更接近SMBR实验数据,误差率小,模拟更真实可靠.

低温下DO对SMBR脱氮效果的影响研究

利用一体式膜生物反应器(SMBR),考察低温下DO对SMBR系统脱氮效果的影响。取DO为0.5mg/L和1.5mg/L两个条件作对比。结果表明:硝化过程受低温影响较大,是影响TN去除的限制因素;反硝化过程受低温影响稍小。在HRT为2h的短水力停留时间,F/M为0.68～0.77kgCOD/(kgMLSS.d)的高有机物负荷,DO为0.5mg/L的低溶解氧以及低温条件下,SMBR实现了较高的脱氮效率。具有省时高效、占地面积小、污染物去除率高的技术优势。

Growth properties of mixed liquor suspended solids in SMBR for pharmaceutical wastewater treatment

This paper presents the performance results of a 366-day pilot-scale submerged membrane bioreactor (SMBR) for treating high-strength pharmaceutical wastewater. The study focuses on the growth properties of mixed liquor suspended solids (MLSS) in SMBR operated at high volumetric loading rates. The influences of MLSS on COD removal,sludge yield,oxygen utilization rates and sludge viscosity are studied. Results show that the bioreactor can be operated at higher volumetric loading rate with a low sludge yield. VSS/SS and observed sludge yield coefficient (Yo) present a decreasing trend with the decrease of hydraulic retention time (HRT) . Sludge oxygen utilization rate decreases with the increase of mixed liquor volatile suspended solids (MLVSS) . A mathematical model between sludge viscosity and MLSS is developed.

基于SMBR法的印染废水固有污染物强化去除处理技术研究

纺织品印染需要使用许多化学药剂,产生的含有大量固有污染物的印染废水成为难以治理的工业污染之一。针对于此,设计一种基于SMBR法的印染废水固有污染物强化去除处理方法。采集纺织品印染8个环节产生的废水作为对照组样本,通过设计的SMBR对对照组样本实施污染物强化去除处理,并将其作为实验组样本。分别计算并对比印染废水处理前后的pH值、浊度、色度、氨氮、硫化物、苯胺类、MLSS、COD_(cr)、BOD_(5)与染料去除率。结果表明:经过SMBR强化去除处理后,实验组样本的印染废水中含有的固有污染物大幅度减少,均符合国家规定的排放标准。