Inorganic nitrogen removal of toilet wastewater with an airlift external circulation membrane bioreactor

Removal of inorganic nitrogen （inorganic-N） from toilet wastewater, using a pilot-scale airlift external circulation membrane bioreactor （AEC-MBR） was studied. The results showed that the use of AEC-MBR with limited addition of alkaline reagents and volumetric loading rates of inorganic-N of 0.19-0.40 kg inorganic-N/（m^3·d） helped achieve the desired nitrification and denitrification. Furthermore, the effects of pH and dissolved oxygen （DO） on inorganic-N removal were examined. Under the condition of MLSS at 1.56-2.35 g/L, BODs/ammonia nitrogen （NH4＋-N） at 1.0, pH at 7.0-7.5, and DO at 1.0-2.0 mg/L, the removal efficiencies of NH4^＋-N and inorganic-N were 91.5% and 70.0%, respectively, in the AEC-MBR. The cost of addition of alkaline reagent was approximately 0.5-1.5 RMB yuan/m^3, and the energy consumption was approximately 0.72 kWh/m^3 at the flux of 8 L/（m^2-h）.

PAC对IMBR的净水效果和膜污染的影响研究

在运行条件一致的情况下对膜生物反应器和投加粉末活性炭膜生物反应器(PAC-MBR)进行比较研究,并介绍了炭泥比的概念,发现炭泥比对减缓膜污染有重大贡献.试验结果表明,PAC-IMBR具有比普通MBR更为稳定的出水水质,COD、BOD5去除率分别提高了3.1%、2.4%.粒径为40-60目和200-300目的粉末活性炭不利于减缓膜污染,而粒径为80-100目的粉末活性炭则大大降低了膜污染,并且其较佳活性炭炭泥比CSPAC=1/4,更有利于形成生物活性炭,减少料液中的EPS,保持较高的膜通量.

PAC-MBR组合工艺处理微污染水源水的研究

采用粉末活性炭-膜生物反应器组合工艺(PAC-MBR)对微污染水源水进行处理,考察了组合工艺对污染物的去除效果和膜过滤性能的变化。结果表明,该组合工艺对浊度和氨氮的去除率均在80%以上,对OC和UV254的去除率分别可达46%～57%和31%～42%,PAC投加量在500mg/L到3000mg/L的试验范围内,对污染物的去除效果影响不大。试验还表明,PAC-MBR组合工艺几乎能完全去除分子量<1000的有机物。PAC投加量对膜过滤性能的影响不显著。

脱氮除磷条件下MBR运行的最佳水力条件优化

以脱氮除磷及膜阻力为考察指标,研究曝气强度、搅拌转速、HRT对MBR运行的影响,利用正交试验优化MBR工艺运行条件.结果表明:由极差法和方差法分析可知,对MBR脱氮除磷影响的因素由大到小顺序依次是:HRT>搅拌转速>曝气强度,其中HRT对脱氮除磷去除效果的影响显著;对MBR膜阻力影响的因素由大到小顺序依次是:搅拌转速>曝气强度>HRT,其中搅拌转速对膜阻力的影响显著.由正交试验得出的MBR脱氮除磷最佳运行条件是:HRT为10 h,搅拌转速为120 r/min,曝气强度为120 L/h;延缓MBR膜污染最佳运行条件是:搅拌转速为120 r/min,曝气强度为120 L/h,HRT为8 h.综合MBR脱氮除磷效果及膜阻力指标、基建费用及运行成本考虑,确定MBR最佳运行水力条件:HRT为8 h,曝气强度为120 L/h,搅拌转速为120 r/min.

多级AO+MBR工艺在污水处理厂高排放标准提标改造中的应用

由于排放标准的提高和进水水质的变化,河北省K污水处理厂需进行提标改造,改造后处理规模不变,出水水质满足《大清河流域水污染物排放标准》(DB 13/2795—2018)中的重点控制区排放限值。基于来水中含有部分工业废水、进水水质波动范围大、占地受限等因素,采用了多级AO生物池+膜生物反应器(MBR)工艺;通过对原工艺单元进行充分挖潜利旧,对原连续进水循环式活性污泥(CASS)出水池局部加高增加了总停留时间,改造后的处理工艺运行稳定,满足出水要求,达到提高后的排放标准[COD_(Cr)≤30 mg/L、氨氮≤1.5 mg/L(水温≤12℃时,氨氮≤2.5 mg/L)、总氮≤15 mg/L、总磷≤0.3 mg/L],可为高排放标准下的污水处理厂提标改造提供借鉴经验。

悬浮填料对厌氧氨氧化MBR运行的影响特性及机理

向厌氧氨氧化(anammox)膜生物反应器(MBR)投加悬浮填料,考察其对反应器脱氮性能和膜污染的影响特性,并探究了相关机理.试验结果表明,投加填料后,反应器脱氮性能良好.当进水氨氮(NH_4^+-N)160mg/L、亚硝态氮(NO_2^--N)180mg/L时,出水NH_4^+-N和NO_2^--N均在15mg/L以下,硝态氮(NO_3^--N)在30mg/L以下,总氮去除率可达90%.投加填料显著减轻了膜污染,跨膜压差(TMP)稳定在8k Pa左右.混合液中溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)成分分析结果表明,在第67~149d,蛋白质总量、多糖总量和总有机碳总量分别下降了49%、43%和61%,它们浓度的下降有利于延缓膜污染;此外,悬浮填料对膜组件的机械碰撞也起到了物理清洗作用.高通量测序结果显示,悬浮填料生物膜在anammox菌相对丰度方面显著高于混合液污泥,说明anammox菌更适宜于附着生长,投加填料可以为其提供更加稳定的生长环境.

MBR城市污水处理厂生物脱氮升级改造研究

昆明第四污水处理厂采用膜生物反应器(MBR)处理工艺,为了减少该厂氮污染物排放量,降低污水处理能耗,该研究对污水处理现状及存在的问题进行了分析,提出优化好氧缺氧区域设置、进水分配与内回流量等,强化系统反硝化脱氮效果,进而提出了4套升级改造方案,并进行生产性试验研究。研究结果表明在保证硝化效果的条件下,采用多点进水优化进水分配,可获得较好的脱氮效果,出水总氮(TN)平均值为9.15 mg/L,TN和氨氮的去除率分别达到68.46%和97.98%。

MBR处理高浓度氨氮废水中生物脱氮问题的探讨

在以好氧膜生物反应器(MBR)处理高浓度氨氮废水的试验研究中,针对系统获得极高生物硝化率(氨氮的去除率基本保持在99%以上)的原因、试验初期出现的亚硝态氮积累现象、试验中期总氮去除效果高于理论值的原因三个方面进行了详细分析,结果表明,MBR的运行特点是其实现完全硝化的重要保证,高浓度氨条件下的亚硝化过程是不稳定的,微生物合成代谢对总氮的去除有一定贡献。

低碳源污水处理应用MBR工艺设计

太湖流域某污水处理厂进水COD低、而氮磷质量浓度偏高,属于低碳源城市污水处理,生物脱氮除磷难度大,本工程采用先进的MBR工艺,其生物段为强化生物脱氮除磷功能的预缺氧改良AAO工艺(A-A2O),脱氮除磷效果好,且节省外加碳源和除磷药剂,出水水质稳定优于GB 18918-2002一级A类排放标准,可作为再生水回用。

投加粉末活性炭对MBR运行性能的影响

试验研究比较了在相同的进水和运行条件下,反应器1(投加粉末活性炭,投加量为12.3 g,使其质量浓度达到1100 mg/L)和反应器2(未投加粉末活性炭)的膜透水性及对污染物的去除效果,并分析了粉末活性炭可以提高膜过滤性能的相关机理。试验结果表明:反应器1的膜通量衰减速率明显小于反应器2;投加粉末活性炭改变了混合液的性质,也大大降低了混合液中胞外聚合物和微细胶体的含量,从而减缓了膜通量的下降速度,可以使系统长时间地以相对高的膜通量运行。

改进型A^3/O-MBR工艺处理城镇生活污水中试

采用改进的A^3/O-MBR工艺对南方某城市污水厂初沉池出水(第1阶段)和进水(第2阶段)进行中试处理,探究了该工艺抗底物冲击负荷的能力,分析了系统脱氮除磷的潜能,考查了原位曝气抑制膜污染的作用。结果表明,改进的A^3/O-MBR工艺抗冲击负荷的能力强,能够承担COD容积负荷0.25～5.25 kg/(m^3·d)的有机污染荷载;两阶段出水COD分别为15.87 mg/L和31.70 mg/L,去除率分别为92.34%和98.27%;高有机负荷能有效缓解脱氮与除磷的碳源争夺;第2阶段实验出水TN、TP的质量浓度分别为7.2、0.44 mg/L,TN和TP去除率分别比第1阶段提高了约44个和48个百分点。原位曝气能够有效地抑制可逆污染,缓解膜污染的进一步恶化。

MBR强化脱氮除磷工艺处理城市污水的中试

针对城市污水处理,提出了膜-生物反应器(MBR)强化脱氮除磷工艺,并开展了近3个月的中试。试验结果表明,COD、总氮、氨氮及总磷去除率分别达到86.5%、69.3%、98.0%及81.0%,平均出水COD、总氮、氨氮及总磷质量浓度分别为26、9.3、0.44、0.44 mg.L-1,达到国家一级A排放标准;内源反硝化、反硝化除磷及同步硝化反硝化现象的共同存在使工艺的脱氮除磷性能得到整体强化;蛋白质和多糖是膜污染的主要有机成分,采用次氯酸钠溶液定期清洗可维持MBR强化脱氮除磷工艺的稳定运行。

多种两段缺氧A^3O-MBR工艺在污水处理工程中的应用

结合各种两段缺氧的A3O-MBR工艺的工程项目,就工艺原理和开发依据进行了介绍,并就工程应用中的生物段内部流程、进水方式、回流方式以及脱氮除磷机理等方面进行了比较分析,并介绍了几个两段缺氧的A3O-MBR类污水处理工程的设计情况,以期为今后国内MBR工艺的规模化设计应用提供参考。

AAO-MBR工艺在某城镇污水处理厂中的应用

温州市某污水处理厂设计规模为1.0×104 m3/d,采用AAO-MBR工艺,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。对1年的运营数据进行分析,结果表明:AAO-MBR工艺能够稳定地脱氮除磷并降解有机物,项目实际进水CODCr、TN、NH3-N和TP年平均浓度分别为182、40、13 mg/L和2.5 mg/L,对应出水污染物指标为20.48、9.47、2.02 mg/L和0.33 mg/L;AAO-MBR工艺吨水电耗为0.47 kW·h和吨泥PAC耗量为0.059 t,高于传统活性污泥工艺;AAO-MBR工艺每万吨水的产泥量为4.77 t、吨泥PAM耗量为0.015 t,与传统活性污泥法相当。同时,文中给出了设计参数,以期对AAO-MBR工艺选择提供参考。

微污染原水的膨润土/粉末活性炭和MBR组合工艺处理技术

以膨润土、粉末活性炭(PAC)为吸附剂,考察了其对微污染物(NH3-N、UV254)的去除效果。通过改变膨润土/PAC的投加量,考察了其与MBR的组合工艺对氨氮与UV254的去除效果及微生物活性、膜比通量和出水中有机物残留颗粒粒径的影响。结果表明膨润土对UV254的吸附能力弱,平均去除率仅为20.02%,而PAC对UV254的去除率可达89.68%。膨润土-MBR能有效去除NH3-N,平均去除率达92.8%,但对UV254的去除率仅为51.13%;PAC与MBR联用能有效去除NH3-N、UV254,去除率分别为94.5%、89.55%。出水中有机物残留颗粒物不仅数量少,颗粒粒径分布范围也变窄,大粒径颗粒绝大多数得到去除。

三种MBR工艺深度水处理比较研究

选取3种不同结构类型膜组件的MBR工艺对污水处理厂的尾水进行深度处理的中试应用研究,对比分析其处理效果及系统稳定运行能力。结果表明,平板膜系统、中空纤维膜系统和碟片式膜系统对COD的平均去除率为62. 1%、58. 1%和65. 7%,对NH+4-N的平均去除率为44. 2%、31. 4%和46. 0%,TP结合化学除磷后去除率为70. 4%、42. 3%和77. 1%,达到城镇生活污水升标改造的目的。其中碟片式膜污染物去除能力和出水水质稳定性和平板膜系统相近,优于中空纤维膜系统。

AAO及改良型工艺耦合MBR工艺应用研究综述

通过分析传统AAO及其改良型耦合MBR工艺的技术现状,总结了各工艺形式的技术特点和适用范围,提出改良Bardenpho-MBR工艺和多级AO-MBR工艺的多种回流方式,并进行理论分析,探索最佳的运行调控方式。另外,针对现有技术的处理难点和提标改造需求,系统性地总结了工艺优化和膜污染控制措施,提出相应的调控手段和运行策略。针对耦合MBR工艺生化处理工艺,可采取分区曝气、设置消氧区、实施曝气精确分配与控制系统等措施,减少回流污泥溶解氧,全面提升氮、磷等污染物的去除性能和运行稳定性;同时适当采取化学除磷方式,但应作为应急使用以避免过多化学污泥的产生;为延长膜使用寿命,可适当采取投加粉末活性炭、悬浮填料等优化措施,并进一步开展新型膜清洗技术的研发。

两种填料对ABR-MBR工艺膜污染的影响

为延缓膜污染、降低运行费用以及提高脱氮除磷效能,以厌氧折流板反应器(ABR)-MBR工艺为研究对象,采用添加颗粒填料或海绵颗粒两种方式对工艺的脱氮除磷运行效能和膜污染情况进行考察。结果表明,添加海绵颗粒更有利于ABRMBR一体化工艺提高脱氮除磷效果,对CODCr、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、95%、88%和94%。另外,三重好氧-缺氧交替环境强化了同步硝化反硝化过程及对磷的去除,更为重要的是海绵颗粒更能有效延缓膜污染,同时不会对膜组件构成危害。

两级序批式MBR与单级好氧MBR对比试验研究

针对MBR在应用中存在的脱氮除磷效率低、膜污染严重等问题,提出两级序批式MBR工艺,并与单级好氧MBR进行了对比试验研究.结果表明,两级序批式MBR不但具有SBR脱氮除磷的优势,而且解决了单泥工艺存在的脱氮除磷矛盾问题,在稳定运行阶段,膜出水NH 4+-N、TN、TP平均值分别为2.83 mg/L、12.20 mg/L、0.42 mg/L,满足国内城市景观环境用水水质要求;在控制膜污染方面,两级序批式MBR的膜前混合液SMP值、EPS值、膜比流量下降速率、膜污染阻力均明显低于单级好氧MBR,尤以外部沉积阻力降低最为显著,仅为单级好氧MBR的6.5%,其次是凝胶极化阻力,为单级好氧MBR的33.12%.这说明,两级序批式MBR不但具有高效的去除氮、磷等污染物的能力,而且可以有效降低沉积污染及凝胶层污染,与单级好氧MBR相比,可以在更高的膜通量下运行,保持更低的膜污染速率,达到更优的污染物去除效果.

MBR工艺在无锡三座城市污水厂中的应用分析

膜生物反应器(MBR)是一种新型高效的污水处理技术,在城市污水处理与回用及升级改造中具有良好的应用前景。从工程概况、运行效果及技术经济指标入手,对无锡三座采用MBR工艺的城市污水厂(硕放污水厂、梅村污水厂及新城污水厂)进行了分析比较。结果表明,各污水厂出水水质基本能实现稳定排放并达到GB 18918—2002的一级A标准;增加后置缺氧段的硕放污水厂脱氮除磷效果优于其他两座污水厂;各污水厂能耗为0.6～0.7 kW.h/m3,膜化学清洗药剂消耗费用约5 000元/月;因进水碳源不足,视天气及冲击负荷影响,各污水厂均不定期投加醋酸,以保证出水水质达标。根据三座污水厂的运行情况,指出膜组件和生物段的合理布置及优化,是未来城市污水MBR工艺处理的研究方向。