Comparison of membrane fouling during short-term filtration of aerobic granular sludge and activated sludge

Aerobic granular sludge was cultivated adopting internal-circulate sequencing batch airlift reactor. The contradistinctive experiment about short-term membrane fouling between aerobic granular sludge system and activated sludge system were investigated. The membrane foulants was also characterized by Fourier transform infrared （FTIR） spectroscopy technique. The results showed that the aerobic granular sludge had excellent denitrification ability; the removal efficiency of TN could reach 90%. The aerobic granular sludge could alleviate membrane fouling effectively. The steady membrane flux of aerobic granular sludge was twice as much as that of activated sludge system. In addition, it was found that the aerobic granular sludge could result in severe membrane pore-blocking, however, the activated sludge could cause severe cake fouling. The major components of the foulants were identified as comprising of proteins and polysaccharide materials.

好氧颗粒污泥膜生物反应器脱氮特性

好氧颗粒污泥膜生物反应器(GMBR)连续运行71d,对模拟生活污水表现出良好的有机物去除及同步硝化反硝化(SND)能力.进水TOC浓度为56.8～132.6mg/L时,膜出水TOC去除率为84.7%～91.9%;进水氨氮浓度为28.1～38.4mg/L时,稳定运行阶段氨氮去除率为85.4%～99.7%,总氮去除率为41.7%～78.4%.结合反应器中污泥生长形态,对不同粒径污泥的同步硝化反硝化研究表明,好氧条件下絮状污泥几乎没有反硝化能力,SND能力来源于颗粒污泥,并且随着污泥粒径的增大,反硝化速率以及总氮去除效率提高.通过扫描电镜对颗粒污泥外观以及沿传质方向剖面内部特征的观察分析,对颗粒污泥同步硝化反硝化的作用过程进行了探讨.

颗粒污泥膜生物反应器同步硝化反硝化

在本实验条件下，厌氧-好氧序批式颗粒污泥膜生物反应器（GMBR）处理人工配水，结果表明，GMBR具有良好的有机物去除及脱氮效果，当进水TOC及氨氮分别为160．9～308．4mg／L、29．8～83．6mg／L时，GMBR的TOC、氨氮及总氮去除率分别为65．7％～98．6％、85．4％～98．9％及66．1％～95．1％．对于GMBR典型周期TOC、胞内聚口羟基丁酸（PHB）、氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮变化进行分析，结果表明，有机物主要在厌氧阶段去除并以胞内多聚物PHB形式储存，氨氮在好氧阶段经由同步硝化反硝化（SND）去除，并且反硝化碳源主要来自胞内储存物质PHB．以外源溶解性基质及胞内储存物质为碳源的批式实验表明，以外源基质为碳源的缺氧反硝化速率为胞内储存物质的4．2倍；以外源基质及胞内PHB为碳源的好氧SND效率分别为49．9％、82．5％．胞内储存物质PHB的慢速降解特性使得硝化与反硝化过程能够同步进行．

好氧颗粒污泥膜生物反应器中膜污染特性的研究

从好氧颗粒污泥的特性出发,研究了好氧颗粒污泥缓解膜生物反应器中膜污染的特点。颗粒污泥膜生物反应器的运行周期可由絮状污泥膜生物反应器的19 d提高到36 d。对泥饼层中的颗粒污泥做批式试验,发现泥饼层中絮状污泥所占比例为56.2%,大于混合液中的45.8%,其比阻高达15.81×1012m/mg,而粒径>1.6 mm的颗粒污泥比阻只有0.47×1012m/mg。对泥饼层中污泥的EPS做进一步研究,发现蛋白质是其主要成分,无论是絮状污泥还是颗粒污泥,泥饼层中污泥的EPS含量要明显高于混合液中污泥EPS的含量。

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水(英文)

采用好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水,分别对COD、NH4+-N、NO2--N、NO3--N的去除效果和对膜通量的影响进行了研究。结果表明:在水力停留时间(HRT)为8h,进水COD浓度为600mg/L,NH4+-N浓度为40mg/L的条件下,出水COD、NH4+-N的浓度分别为46.6和4.8mg/L。NO2--N和NO3--N的去除率也可达90%以上。并且好氧颗粒污泥的加入减缓了膜的污染。

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理焦化废水

为了提高焦化废水的处理效果,减轻对环境的污染,选择好氧颗粒污泥膜生物反应器处理人工模拟焦化废水,探讨了不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果及膜污染的情况。结果表明,不同颗粒污泥浓度对焦化废水的处理效果有显著差别。投加颗粒污泥后,反应器对不同颗粒污泥浓度条件下COD、NH3-N、苯酚、TP的去除效果不同。好氧颗粒污泥内部缺氧和厌氧环境下,反应器中的好氧颗粒污泥质量分数为100%时对COD去除率为99.17%、NH3-N去除率为95.00%、苯酚去除率为99.90%、TP去除率为85.22%。同时,比较了不同颗粒污泥浓度下反应器运行中膜通量的变化趋势及膜表面的变化情况。颗粒污泥投加量的不同对膜污染的抑制作用也不同。颗粒污泥使膜污染减轻,膜通量恢复率升高。

MBR中好氧颗粒污泥的培养及其性能研究

以实际生活污水接种絮状活性污泥在膜生物反应器中培养好氧颗粒污泥。通过对3个培养阶段污泥生长情况的考察,研究了颗粒污泥的变化规律及特性,并对好氧颗粒污泥的处理效果进行了分析。该系统连续运行4个月的结果表明,在膜生物反应器中成功培养出了运行比较稳定的好氧颗粒污泥,且系统处于稳态时好氧颗粒污泥对COD、氨氮、总氮、总磷的质量浓度分别为400～1 000、25～40、30～50、10～15 mg/L的生活污水其平均去除率分别达到95%、80%、70%和65%。

膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成及其性质

研究了在不同容积负荷下(0.47kgCOD/(m3.d)、1.68kgCOD/(m3.d)、3.36kgCOD/(m3.d))一体式膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成、性质以及对于生活污水中的COD及氮的去除效果并对其形成机理进行了探讨。通过扫描电镜的观察,可以将此好氧颗粒污泥看成是以丝状菌为骨架,胞外聚合物为“粘合剂”的微生物聚集体。

页岩气压裂返排液生物处理技术研究进展

页岩气作为国家新能源战略的重要组成部分,其开采一般采用水力压裂技术实现,生产过程中伴生数量较大的压裂返排液(采出水)。在国家“双碳”战略下,高盐度、高COD值的压裂返排液达标处置成为一个重要的行业性绿色技术命题。聚焦页岩气压裂返排液生物处理技术,总结了活性污泥、生物膜、膜生物反应器(MBR)、好氧颗粒污泥等技术的研究进展,根据压裂返排液水质特性比较了不同工艺方法的优势与短板,并分析了生物强化技术在压裂返排液处理过程中的应用前景,为页岩气压裂返排液绿色高效处理处置决策提供参考。

高温好氧金属膜生物反应器处理合成生活污水

将0.5μm孔径的平板式不锈钢膜组件应用于高温好氧膜生物反应器中处理合成生活废水.在35～55℃温度范围,反应器具有较高的污染物去除效率,出水水质稳定.平均进水COD为853.3mg/L,出水为19.2mg/L,去除率为97.7%.膜渗透液中无悬浮物.与常温生物处理工艺相比,高温好氧处理污泥沉降性较差,污泥净增长量较低,发现的嗜热菌主要为嗜热杆菌.生物污染是膜的主要污染类型,EPS是导致膜污染的主要因素.用次氯酸钠溶液清洗可以有效恢复膜通量.实验表明,不锈钢膜在高温膜生物反应器污水处理工艺中有很大的应用潜力.

好氧颗粒污泥技术处理实际小区污水

用好氧颗粒污泥(AGS)和好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGSMBR)两种体系处理实际小区污水,对其处理效果进行了对比研究.当进水CODCr浓度为300～500 mg/L,TN浓度为40～50 mg/L时,AGS系统和AGSMBR系统出水的CODCr,TN浓度的平均值分别为40.0 mg/L、11.4 mg/L和20.0 mg/L、8.9 mg/L,相应的去除率分别为90.0%,77.7%和95.0%,82.7%.结果表明:两者对小区污水CODCr和TN的去除均取得很好的效果,而AGSMBR出水水质略好.好氧颗粒污泥能减缓膜污染,但对膜组件的作用并不明显.对于小区污水处理而言,AGS系统比AGSMBR系统更具优势.

升流—混流式好氧颗粒污泥膜生物反应器的性能研究

以人工合成模拟废水对升流—混流式好氧颗粒污泥膜生物反应器（MBR）的污染物的去除效果、好氧颗粒污泥稳定性的影响因素，以及膜污染进行了研究。结果表明：本系统的出水COD在8．3～27．6mg／L之间，COD平均去除率为93．4％；出水NH3-N值在10．6—15．7mg／L之间，NH3-N的去除率为4S％～65％；高曝气量和高污泥负荷有利于好氧颗粒污泥的稳定；好氧颗粒污泥MBR膜通量下降速度低予普通絮状活性污泥MBR，这主要是因为好氧颗粒污泥以及反应器的流态共同作用的结果。

好氧颗粒污泥膜生物反应器的运行特性

以人工合成模拟废水对好氧颗粒污泥膜生物反应器（MBR）的运行特性和膜污染进行了研究．结果表明：在HRT为6h。溶氧浓度为4～6mg·L^-1，COD的容积负荷为7.24kg·（m^3·d）^-1的条件下，COD的去除率可达96％以上．当NH3-N的容积负荷为0．17kg·（m^3·d）^-1时。NH3-N的去除率可达60％．COD／N比的变化，对好氧颗粒污泥MBR的COD及NH3-N去除率基本没有影响．稳定运行过程时，MBR中好氧颗粒污泥浓度（MLSS）基本维持在14～16mg·L^-1．较高的污泥浓度和颗粒污泥内部缺氧和厌氧环境的存在，使MBR中硝化和反硝化过程能同时存在．同时，比较了2种不同形态的活性污泥（颗粒污泥和絮状污泥）在MBR运行过程中膜通量的变化趋势，结果表明，颗粒污泥MBR膜通量的下降速度明显比絮状污泥MBR的下降速度慢很多，且通过空气反冲或用水清洗即可使通量基本恢复．

活性污泥与悬浮填料膜生物反应器的膜污染比较

对活性污泥—膜生物反应器与悬浮填料—膜生物反应器的膜污染情况进行对比,结果表明两种反应器的除污效果无明显差别,但悬浮填料—膜生物反应器的膜污染情况较为严重。通过测定混合液的颗粒粒径分布及其比阻,说明了导致悬浮填料—膜生物反应器膜污染严重的原因是混合液中能堵塞膜孔的微小颗粒含量较高及混合液过滤性能较差。采取增大曝气强度和投加絮凝剂等措施可改善悬浮填料—膜生物反应器的膜污染程度。

好氧颗粒污泥MBR处理高浓度有机废水研究进展

好氧颗粒污泥MBR(AGMBR)是集好氧颗粒污泥(AGS)与膜生物反应器(MBR)系统于一体的污水处理系统,兼具2种污水处理方法的优点且回避了二者的劣势,对复杂高浓度有机废水处理显示出巨大的潜力,且不易产生膜污染问题。综述了AGMBR中AGS的培养及其在高浓度有机废水中的应用,并对AGMBR的稳定性与膜污染进行了简单阐述,对AGMBR在高浓度有机废水处理中的应用提出展望。

基于好氧颗粒污泥的膜生物反应器处理离子型稀土冶炼废水

稀土冶炼有机废水是一种危害性大、水质复杂的高浓度酸性废水,主要污染物包括有机物、氨氮、悬浮物、无机盐、重金属等。因此研究如何有效处理稀土冶炼有机废水对水体、土壤的保护具有重大意义。本研究搭建了序批式膜生物反应器(SBR-MBR),并结合好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)组成好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGS-MBR)。在此基础上,研究了不同碳氮比(有机物中碳与氮的总含量的比值C/N)对AGS-MBR处理工艺的影响。结果表明,在C/N=10时,好氧颗粒污泥稳定性最好,对COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的脱除率稳定后可达99.0%、96.7%、79.3%、91.1%;进水C/N的降低对AGS-MBR去除COD的影响较小,对出水N的形态和TP影响较大,并且当C/N≤7时,部分好氧颗粒污泥发生解体,出水TN和TP浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918—2002(2006)一级A排放标准要求,为进一步探讨研究更低C/N的稀土冶炼有机废水的处理工艺提供理论依据。

活性炭在膜生物反应器中的应用

介绍了活性炭在膜生物反应器上各方面的用途,包括好氧活性颗粒污泥的形成、作为预处理降解难降解废水、抗波动性的优化、剂量的选择以及COD和氨氮的去除有较好的应用价值。

好氧颗粒污泥减缓MBR膜污染的研究进展

膜污染问题一直以来都是膜生物反应器(MBR)面临的重大挑战之一,引入好氧颗粒污泥(AGS)则是控制膜污染的一种新途径。介绍了好氧颗粒污泥对MBR混合液特性的影响,将好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGMBR)与传统MBR对比分析,系统阐述了AGMBR中膜污染情况和其膜阻力分布,以及AGS的特性(颗粒污泥粒径分布、胞外聚合物成分及含量)对MBR膜污染的控制效果,并深入探究AGS缓解膜污染的机理。研究表明,调节好氧颗粒污泥粒径,控制溶解性微生物产物(SMP)与胞外聚合物(EPS)的含量以维持颗粒污泥稳定性可显著降低膜污染速率,延长膜组件的使用寿命。通过引入成熟稳定的AGS来改善污泥混合液特性对于MBR中膜污染控制前景广阔,然而AGMBR的工程化应用还有待深入研究,维持AGS的稳定性及进一步明确AGS对MBR膜组件的影响在未来仍是重要的研究方向。

连续流膜生物反应器中好氧颗粒污泥的形成及机制探讨

为了探讨好氧颗粒污泥在连续流膜生物反应器(MBR)中的形成过程和机制,采用连续流试验的方法,研究了好氧颗粒污泥形成过程中膜反应器内污染物的去除效果和好氧颗粒污泥特性的变化,并对连续流MBR中好氧颗粒污泥的形成机制进行了探讨.结果显示,连续流MBR中好氧颗粒污泥的形成增强了MBR的运行稳定性和抗冲击能力.废水中微生物抑制物——黄连素的存在刺激了微生物胞外多聚物(EPS)的分泌,同时造成了稳定的环境选择压,促成了污泥的颗粒化并保证了好氧颗粒污泥的稳定运行.微生物抑制物造成的环境选择压是MBR中污泥颗粒化的主要驱动力.本研究对MBR中好氧颗粒污泥形成机制的探讨为好氧颗粒污泥的研究和应用提供了新的思路.

MBR中磁种好氧颗粒污泥的培养及对膜污染的影响

以人工合成模拟废水为处理对象，在膜生物反应器（MBR）中培养磁种好氧颗粒污泥，并考察了其对膜污染的影响。结果表明，由絮状活性污泥培养磁种好氧颗粒污泥，开始污泥中大量繁殖丝状菌，然后丝状菌缠绕成细小的颗粒，最后慢慢形成颗粒污泥，其外表光滑，近似呈圆球形或椭球状。培养成熟的磁种好氧颗粒污泥的粒径为0．47～4．1mm，平均为1．7mm；SVI〈70mL／g，远低于普通活性污泥的（100～150mL／g）；沉降速度随粒径的增加而增大，范围为30—91m／h，而普通活性污泥的只有8～10m／h。同时，比较了絮状污泥MBR和磁种好氧颗粒污泥MBR在运行过程中膜通量的变化趋势，结果表明：磁种好氧颗粒污泥MBR的膜通量下降速度低于普通絮状活性污泥MBR的．这是磁种好氧颗粒污泥和反应器的流态共同作用的结果。