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。

不同膜组件形式的SMBR处理蛋白废水的特性研究

以两种不同膜组件形式的浸没式膜生物反应器 (SMBR)处理蛋白废水 ;稳定运行时 ,二者COD的去除率均可达到 95 %左右 ,TN的去除率在 45 %以上 ,浊度的去除率可达到 98% .研究结果表明 :B种膜组件形式能有效防止端头污染 ,在一定程度上减缓膜水通量的衰减 ,而且对废水COD、TN的去除效果以及能耗方面与A种膜组件形式相差无几 ;同时 。

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.

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。

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．

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.

SMBR中不同膜组件形式的膜通量变化数学模型分析

以一体式膜生物反应器 (SMBR)处理污水 ,对自行研制的两种膜组件形式的膜通量变化进行考察 ,运行结果表明 :A和B两种组件均好于对照组件 ,且B种能有效防止端头污染 ,在一定程度上减缓膜通量的衰减。通过建立数学模型 ,提出求解的数值计算方法 ,并编程进行上机计算 ,从理论上说明B种优于A种及对照 。

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.

运行方式对减缓SMBR膜污染的影响研究

膜污染是制约膜生物反应器大规模应用的瓶颈问题 ,研究考察了运行方式对减缓膜污染的影响。试验结果表明 ,反冲洗组件 B相对于对照组件 A膜通量平均增加 2 2 .30 % ,证实反冲洗操作能够使与膜结合力较小的污染物脱落 ,依靠反冲洗可以帮助膜组件拥有较长的寿命。建议在工程运行中根据工况 ,采用自动反冲洗装置。同时详细阐述了曝气冲刷对抗膜污染的作用机理 。

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。

投加氯化铁对SMBR工艺效能及膜污染的影响

试验研究了浸没式膜生物反应器(SMBR)中FeCl3不同投加量对出水水质以及膜污染的影响。结果表明,不同投加量对于COD、NH3-N的去除效率影响不显著;随着FeCl3投加量的增加,总氮(TN)去除效率略有提高。投加适量FeCl3,可以增强化学和生物协同除磷作用。溶解性胞外聚合物(EPSS)中多糖浓度、松散附着胞外聚合物(LB)中蛋白质和腐殖酸浓度与半透膜压(TMP)的增长存在明显的相关性,说明EPSS中多糖、LB中蛋白质和腐殖酸均是导致膜污染的主要因素。FeCl3最佳投加量范围为15～30mg·L-1,此时活性污泥形成了良好的菌胶团,TMP增长速度最慢,膜污染程度最轻。而当投加量进一步增大到60mg·L-1和120mg·L-1时,生物铁结构变得密实,膜污染程度加剧;其次过多FeCl3本身也增加了的膜污染负荷。

复合膜/SBR组合的SMBR系统脱氮除磷效果及膜性能变化试验研究

采用自主研发的复合膜与SBR反应器组合的SMBR系统,考察了在不同充水比及缺氧搅拌和曝气时间的条件下,系统对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果以及膜性能的变化。结果表明:在不同工况条件下,COD、氨氮的去除率均分别大于90%、95%,总氮平均去除率均大于70%,但在充水比为33%时,系统对总氮的平均去除率达到79%;总磷的去除效果受充水比和搅拌段时间的影响较大,当充水比为43%、搅拌时间为2 h时,总磷平均去除率达96%;在整个试验过程中,膜出水平均浊度为0.02 NTU;在反应器运行的两个月里,未对膜进行任何清洗,跨膜压差保持在6.0 kPa以下,透水率为3.5～4.5 L/(m2.h.kPa),没有出现膜丝断裂及严重的膜污染现象。

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。

水解酸化—A/O^2—SMBR工艺处理高浓度含氮合成制药废水

采用水解酸化—A/O2—SMBR工艺处理高浓度含氮合成制药废水,设计处理水量700m3/d,实际处理水量400m3/d。在实际进水CODCr约6000mg/L,NH3-N约200mg/L,有机氮150mg/L的情况下,处理后CODCr<200mg/L,NH3-N<10mg/L。介绍了组合工艺的特点、具体设计参数,并对系统调试运行情况和经济效益进行了探讨分析。

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。

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。

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。