MABR膜对比微生态制剂对河蟹池塘水质及其营养品质的影响

为探明MABR膜与微生态制剂在河蟹养殖过程中带来的不同影响,本研究以扣蟹培育阶段作为背景条件,在河蟹养殖池塘中分别使用MABR膜和微生态制剂,通过测定水质理化指标,浮游生物定量分析,河蟹营养品质分析,探究两种水处理方式对于河蟹养殖池塘水质和河蟹营养品质的影响及潜在机制。结果表明,与CK组相比,Ⅱ组的方式对于水质改善效果最好,在不同程度上降低了池塘水体中的氨氮、亚硝、总磷、总氮、COD的含量,同时,所培育河蟹粗蛋白和粗脂肪含量都显著高于对照组(P<0.05),且总氨基酸和必须氨基酸含量最高(P<0.05)。而Ⅰ组方式可显著增加浮游生物量(P<0.05),且必须氨基酸含量/总氨基酸含量显著高于对照组(P<0.05)。综上所述,MABR膜与微生态制剂的使用可以一定程度上改善河蟹养殖池塘的水质,并且还可提高所培育河蟹的营养品质。

膜曝气生物膜-生态浮床组合装置开发及其水体净化效果研究

生物生态法是目前国内外治理河湖水体富营养化的主要方法,但使用单一净化装置的处理效果均不甚理想,故将生物生态法中的生物膜法、曝气富氧法和生态浮床法相结合,开发了一套新型膜曝气生物膜-生态浮床立式组合净化装置。试验结果表明,组合装置较水体自净和单一净化装置可显著提高水体净化效果。具体表现在:组合装置、生物膜反应器、生态浮床和河水自净作用对NH+4-N的去除率分别为98.0%、96.6%、66.6%和48.5%,组合装置较河水自净作用的去除率可提高49.5%;对TN的去除率分别为34.7%、26.9%、19.3%和9.6%,去除率可提高25.1%;对TP的去除率分别为60.7%、33.9%、86.9%和38.5%,去除率可提高22.2%;对COD Mn的去除率分别为78.3%、53.1%、58.4%和40.2%,去除率可提高38.1%。同时,组合装置对叶绿素a同样具有最强的抑制作用且可大幅提高水体透明度,减少水体黑臭现象的发生,这一结果为该装置应用于受污染河道的水体修复提供了科学依据。

碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究

对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行150d,分阶段对不同溶解氧(DO)条件,不同进水浓度和不同水力停留时间(HRT)下,MABR的硝化、反硝化同时去除COD的性能进行研究。研究表明,在溶解氧为0.8 mg/L的条件下,TN有最佳去除效果,NH3-N、TN和COD去除率分别为87.88%、86.5%和87.64%。NH3-N的去除率随DO的升高而增大,去除率可达99.7%,但更高的溶解氧(>1.6 mg/L)对去除率影响甚微。高进水负荷实验于16d内,进水NH3-N浓度增大4倍,至214.25 mg/L,去除率仍保持92%以上。HRT由20h逐渐降低至8h时,去除率略有降低,但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。

MABR与生物接触氧化池处理微污染原水对比试验研究

研究MABR膜生物反应装置与传统弹性滤料接触氧化池在处理微污染原水的效果差异及两者的能耗差异方面,探索一条处理微污染原水的新路径。根据建湖县自来水有限公司的MABR膜中试装置实验数据与该公司正在运行的接触氧化池运行数据对比,发现MABR膜在处理微污染水(COD_(Mn)<10mg/L、NH_(3)-N<3mg/L)中有机物的能力明显高于传统接触氧化池。COD_(Mn)的去除率要高出14%,NH_(3)-N处理率高出20%,同时能耗降低80%以上。应用MABR膜代替接触氧化池悬浮填料处理微污染原水具有明显优势。

硅胶膜曝气生物反应器同步短程硝化反硝化研究

以疏水性无孔硅橡胶管为膜曝气组件，通过长期的运行试验，对硅胶膜曝气生物反应器中实现同步短程硝化反硝化的可行性进行了研究。结果显示：在温度为32℃，pH为7.5~8.0，溶解氧为0.5 mg/L， HRT为12 h，进水COD为300 mg/L，NH4＋-N为60 mg/L时，SMABR具有最佳去除效果，此时出水NO2--N为7.3 mg/L，NO3--N未检测到，NH4＋-N、TN、COD去除率分别为82.9%、71.0%、90.0%。研究结果表明：SMABR通过改变反应条件能稳定实现同步短程硝化反硝化。

膜曝气生物膜反应器生物膜影响因素分析

膜曝气生物膜反应器(MABR)是一种利用透气膜进行曝气,可以实现同步硝化反硝化的污水生物处理新工艺。本文阐述了膜曝气生物反应器生物膜的原理和特点,总结了国内外在该领域的研究成果,重点介绍了C/N、氧气压力、流速、生物膜厚度、温度和pH对生物膜性能的影响。

生态沟渠耦合MABR在农田退水处理中的应用——以长三角区域江南圩田为例

农田退水未经有效处理直接或间接流入河流或湖泊,会引起受纳水体水质恶化。本研究基于“4R”体系即源头控制、工艺拦蓄、营养物再利用、末端修复。以长三角区域某区域的农田退水治理为例,在传统生态沟渠的基础上,研究非硬质化生态沟渠的纯生态构建方法,提出农田退水生态沟渠耦合膜曝气生物膜反应器(MABR)生态处理概念。根据软体动物与植物对污染物和营养元素的协同吸收处理,构建具有相应生态功能的生态沟渠与生态前置库,耦合膜曝气生物膜反应器(MABR),设计出一种经人工干预的,兼具农田径流污染物截留和生物栖息、生态廊道等生态效益的,更灵活应对水量及季节的变化,运行能耗低,净化效果佳的复合生态沟渠系统。对长三角区域水源地保护区中的农业面源治理,以及高质量农业发展区域的规划设计具有重要意义。

膜曝气-生物膜反应器生物强化处理阿特拉津废水运行性能

在疏水SPG(shirasu porous glass)膜表面形成基因工程菌生物膜,构建SPG膜曝气-生物膜反应器(MABR)生物强化处理阿特拉津废水,考察MABR反应器稳定运行过程中污染物去除性能及其影响因素.结果表明,增大SPG膜孔径和曝气压力,能够提高曝气供氧能力,改善COD和阿特拉津生物强化去除效能.1.5μm疏水SPG膜在70 k Pa曝气压力下的最大供氧能力约为22.4 g·(m^2·d)^(-1).曝气压力为70 k Pa、水力停留时间(HRT)为1.5 h时,1.5μm膜MABR反应器COD平均去除率为80.1%,平均去除负荷为1.86 kg·(m^3·d)^(-1);阿特拉津平均去除率为62.5%,平均去除负荷为0.18 kg·(m^3·d)^(-1).进一步缩短HRT、增加进水负荷后,MABR反应器DO浓度显著下降,COD和阿特拉津去除效率大幅降低.DO浓度对阿特拉津去除的影响更为显著.随着MABR反应器的稳定运行,SPG膜表面单一基因工程菌生物膜逐渐演化为复杂微生物群落,但基因工程菌可以较好地存在于生物膜内,从而保持阿特拉津生物强化去除能力.

一种改进型MABR系统的增氧性能评估

治理城市黑臭水体的关键之一在于提高水体含氧量。膜曝气生物膜反应器(MABR)低压无泡特点常导致受处理水体溶解氧(DO)分布不均,从而降低MABR系统整体增氧性能并影响黑臭水体处理效果。针对该问题,对MABR系统进行改进,在MABR系统的中空纤维膜组件中设置可制造气泡的特殊中空纤维膜丝,改进后的MABR系统可形成气泡羽流,气泡羽流的搅拌特性可使MABR系统在保持高氧转移效率的同时提高其增氧均匀性,提高黑臭水体处理效果。通过模拟试验分析了改进后的MABR系统在模拟黑臭水体中的增氧效果及均匀性。结果表明:改进型MABR系统增氧效果随曝气压力的增加而增加,与未曝气(0 kPa)试验24 h内DO饱和率均值相比,10、20和30 kPa下,河水DO饱和率均值在水平试验中的增幅为-2.8%、17.7%和29.4%,在水深试验中的增幅为13.6%、6.6%和32.1%。同时,水平与水深试验中河水DO饱和率的分布随曝气压力的增大而更均匀,与0 kPa试验相比(水平与水深试验中河水DO饱和率的方差均值分别为1.7和13.5),10、20和30 kPa下,河水DO饱和率的方差均值在水平试验中为0.3、3.9和0.4,在水深试验中为9.8、18.4和3.4。改进后的MABR系统可实现对水体良好的增氧效果与均匀性,为解决我国城市河道黑臭水体难题提供了技术支撑。

氨氮负荷对膜曝气生物膜反应器部分亚硝化性能的影响

对不同进水氨氮负荷下中试膜曝气生物膜反应器（MABR）部分亚硝化性能进行了考察,旨在确定在MABR中启动、优化和维持稳定亚硝化的控制策略.在进水氨氮表面负荷由（4.9＆#177;0.4）g·m-2·d-1（以N计,下同）升至（9.1＆#177;0.5）g·m-·2d-1的过程中,MABR氨氮去除负荷可以达到（5.7＆#177;0.5）g·m-2·d-1.当进水氨氮负荷为7.4 g·m-2·d-1时,本试验MABR部分亚硝化效果最佳,亚硝化率可达96.3％.部分亚硝化的维持需要控制合适的生物膜厚度,当生物膜厚度在110- 170 μm之间时,MABR亚硝化率在90％左右,能够有效实现对亚硝酸盐氧化菌（NOB）的抑制和亚硝酸盐的积累.利用微生物比氧利用率（SOURAOB）来反映生物膜中氨氧化菌（AOB）的活性,发现MABR生物膜的SOURAOB可达（133.9＆#177;31.1） mg·g-1·h-1（以每g SS利用的O2量（mg）计）.实时定量PCR结果也表明AOB为MABR生物膜中的优势菌群,其微生物丰度比接种污泥高出3个数量级.通过调控进水氨氮负荷和生物膜厚度,维持AOB的种群优势和高活性并同时抑制NOB的活性,可以实现MABR的稳定部分亚硝化.

膜曝气生物膜反应器耦合厌氧氨氧化工艺处理低C/N比生活污水

我国生活污水具有低碳氮比的特点,传统硝化-反硝化反应碳源不足,生物脱氮难度大,且常规微孔曝气装置存在过量曝气、亚硝化反应难以控制等问题.因此,本研究构建了膜曝气生物膜反应器(Membrane aerated biofilm reactor,MABR),接种了厌氧氨氧化污泥,采用厌氧-间歇曝气的序批式运行方式处理低碳氮比生活污水.结果表明,在处理模拟废水时(阶段1),进水C/N比为3.02,COD、NH_(4)^(+)-N和TN去除率分别为90.21%、91.74%和79.92%;处理实际生活污水时(阶段2),C/N比为1.81,COD、NH_(4)^(+)-N和TN去除率分别为78.61%、98.40%和80.54%,实现了碳氮污染物的高效去除.两阶段内碳源转化率分别为44.15%和27.02%,其中,阶段一进水采用乙酸钠配制有利于内碳源的转化.反应器出水中有机物主要包含难降解有机物和微生物产物.^(15)N同位素示踪结果表明,两阶段厌氧氨氧化脱氮贡献分别为66%和75%.上述结果表明,采用MABR耦合厌氧氨氧化工艺分别处理模拟废水和实际生活污水,单一与复杂有机物组分条件下,均可实现碳、氮污染物的高效去除,厌氧氨氧化脱氮贡献稳定.

曝气压力对MABR中同步硝化反硝化脱氮的影响

以模拟生活污水为研究对象,探讨膜曝气生物反应器(MABR)推流运行时不同曝气压力下不同点位分布的溶解氧值特征;利用MABR可形成好氧/缺氧/厌氧的环境特性,针对曝气压力对MABR同步硝化反硝化脱氮效果的影响进行研究,借助微生物鉴定手段对MABR的群落结构进行分析。研究结果表明:相同曝气压力下的DO值,轴向上波动较大,径向上以曝气膜为中心向外部逐渐降低;随着曝气压力的增加,不同点位分布的DO值均提高,同步硝化反硝化效率先升高后降低。当曝气压力为0.04MPa时出水的同步硝化反硝化脱氮效果最佳为74.67%。在此曝气压力下,微生物群落鉴定证明生物膜内出现了好氧-兼氧的分层现象,生物膜内由好氧菌、兼氧菌共同完成硝化、反硝化过程,主体液料由厌氧菌作为优势菌群进行反硝化作用,并且根据未检测出厌氧氨氧菌的鉴定结果排除发生厌氧氨氧化的干扰。