改性玄武岩纤维生物巢技术在污水处理中的应用进展

改性玄武岩纤维(Modified Basalt Fiber, MBF)作为一种绿色环保的污水生物处理载体材料近年来受到重点关注,基于MBF构建的生物巢技术不仅可以强化水质净化效果,而且具有能耗低、污泥产量少等优点。从基本特性、生物相容性等方面对比常用载体材料并论述MBF的优势,梳理总结MBF生物巢技术的要点及其水质净化机理的基础上,重点介绍MBF在污水处理中的应用案例,并对MBF生物巢技术未来发展趋势和研究重点进行展望。

新型生物接触氧化载体及其实验研究

将新型玄武岩纤维载体应用于生物接触氧化工艺,考察了载体生物膜特性、对污水处理效果及其主要影响因素。结果表明,基于绿色环保玄武岩纤维的新型载体制作方法简便,已具备生物载体的一般性能,对污染物的去除率随时间的增加而增加;pH=8~10时,COD的去除效果达到90%左右,pH呈中性时,NH_3-N的去除率相对较好;当DO的质量浓度4~6 mg/L时,COD的去除效果较好,达到90%左右,NH_3-N去除率也能达到50%;该载体生物膜对TP去除率效果不是很显著;对COD的降解率影响力依次为是COD、DO含量、pH、NH_3-N含量;对NH_3-N的降解率影响力依次为NH_3-N含量、pH、DO含量、COD。

玄武岩纤维载体生物接触氧化工艺处理印染废水

为了考察温度、pH和质量配比对印染废水处理性能影响，构建了以玄武岩纤维为载体、旋流散气管为曝气方式的生物接触氧化废水处理系统，试验研究了各工艺参数对处理性能的影响变化规律。结果表明：玄武岩纤维载体挂膜速度较快且在夏季具有较高的COD处理效果，HRT=20h时，其COD去除率可稳定在75％1；2上，而低温下仅为40％左右，延长低温运行的HRT到39h时，COD去除率可稳定在85％以上。另外，试验结果还表明，低温下系统最佳pH适应范围是7-7．5，COD的去除率最高可达89．5％，而C、N、P最佳质量配比则为100：5：0．5。

基于玄武岩纤维载体的水体净化试验研究

简单介绍了玄武岩纤维的基本特性,以玄武岩纤维作为生物膜载体,用实际生活污水模拟黑臭河道水体,采用生物接触氧化工艺来处理净化,评价玄武岩纤维生物载体的性能,探索玄武岩纤维在水体净化中的应用。经过13 d连续运行,玄武岩纤维生物膜载体对COD和NH3-N去除率分别达到82.3%和46.8%,相比对照组分别提高了47.5%和107%,处理效果优良,但是TP的去除效果不理想,需要进一步改进,完善处理工艺。总体来说,玄武岩纤维在水体净化方面有着良好的发展前景。

纳米SiO_2分散液表面改性玄武岩纤维载体的研究

针对玄武岩纤维作为生物接触氧化载体材料的性能需求,采用乙酸乙酯纳米Si O_2分散液对其进行表面改性。通过扫描电镜、红外光谱分析、比表面积分析进行表征,以实际挂载的微生物膜量以及COD和NH_3—N去除率来评价改性的效果。改性结果表明:玄武岩纤维表面粗糙度增加,比表面积增加,含氧官能团增加;与未经过改性的玄武岩纤维相比,每克玄武岩纤维实际挂载的微生物膜量增加了21.39%;处理过程中平均每个时间段内COD以及NH_3—N去除效率分别提高了8.1%和6.2%。

玄武岩纤维在环保领域的应用研究现状及展望

玄武岩纤维作为一种新型高性能材料,近年来引起广泛关注,但在环保领域的巨大优势和潜在市场一直未得到重视。针对玄武岩纤维的特点,对其在水处理、气体净化及环保材料应用三个方面进行综述,重点关注了玄武岩纤维作为生物填料、催化剂载体及高温过滤材料的优势与不足,为进一步发展提供了建议和方向。未来还需要继续研究玄武岩纤维改性及其与不同材料、不同处理过程的结合,充分发挥材料性能,拓宽玄武岩纤维在环保领域的应用范围。

玄武岩纤维在载体方向的应用现状

介绍了国内玄武岩纤维作为催化剂载体、微生物载体的最新研究成果,及其在空气净化、水处理方向的实际应用。在分析相关专利和文献的同时,认为载体和环保方向的应用将为玄武岩纤维提供广阔的市场空间。

改性玄武岩纤维制备及其在微生物载体的应用

为提高玄武岩纤维(BF)作为微生物载体的生物亲和性,采用酸碱刻蚀法获得改性玄武岩纤维(MBF),以达到提高BF表面粗糙度的目的。通过扫描电子显微镜观察BF刻蚀前后微观形貌的变化,以大肠埃希菌的生长曲线评估MBF的生理毒性,并采用光学显微镜观察改性前后BF表面微生物的生长情况。结果表明:与BF相比,MBF表面较为粗糙,表面粗糙度和比表面积均有所增加。MBF固定的微生物量明显增加,说明表面粗糙度的增加有利于提高BF的生物亲和性,提高其作为微生物载体时的污/废水处理效能。

玄武岩纤维填料生物接触氧化法提升食品废水处理的效果评价:以日本Mizkan Holdings美浓加茂工厂为例

食品废水有机负荷高,波动性大,常规生物膜法处理工艺复杂且成本较高。采用加入玄武岩纤维(BF)填料及生物处理剂(SE-2)的新型生物接触氧化处理工艺,在日本株式会社Mizkan Holdings美浓加茂工厂开展食品废水处理试验评价。试验结果表明:该新型工艺中BF填料可形成球形“生物巢”,在较低DO(0.5 mg/L左右)条件下可实现COD、TN和TP的稳定去除,出水质量浓度分别在20,10,1 mg/L以下,去除率均达到95%以上,满足排放要求。与原工艺相比,该工艺的剩余污泥产量可减少20%以上,整体处理费用降低10%~30%。该工艺具有一定的应用和推广价值。

新型玄武岩纤维生物载体与水处理应用研究现状及展望

玄武岩纤维(BF)是绿色高性能的微米级无机纤维,作为新型微生物载体有良好的生物相容性和水质净化效果,在水处理领域倍受关注。调研了BF的材料特性及其在生物反应器中形成的微生物聚集体(生物巢)性质。为进一步提升BF载体的水处理效能,今后研究重点在于改善BF亲水性、表面弱正电性、粗糙度等,提高BF生物亲和性与水中分散性;综述了BF表面改性研究进展;总结并展望了BF载体在处理工业废水、生活污水与水体修复等领域的应用。

BF仿生载体对黑臭水体水质净化试验

为解决城市黑臭水体的问题,构建基于玄武岩纤维(BF)仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧净化黑臭水体的组合工艺,对黑臭水体净化效能进行试验研究。结果表明:BF仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧三者相结合对黑臭水体具有良好的净化效果。经过28d的平稳运行,COD、NH+4-N和TP去除率分别为75.1%、99.4%和94.2%。经预挂膜处理的BF仿生载体在曝气复氧条件下,达到相同净化效果所需时间更短。同时BF仿生载体可有效降低水体浊度,对水体中游离微生物具有良好的吸附和富集作用,其吸附的微生物数量最高为3.57×10^7CFU/g。

改性玄武岩纤维填料的生物亲和性及污水处理应用

改性玄武岩纤维(MBF)是一种新型无机微米级纤维填料。为了研究MBF填料的生物亲和性,评估其推广应用的可行性,采用扩展DLVO理论构建了细菌与MBF填料间附着行为的动力学数学模型,并将MBF作为生物接触氧化反应池的填料处理合成市政污水,初步评价MBF填料的污水处理效果。结果表明:枯草芽孢杆菌在MBF填料表面发生了牢固且较强的黏附行为,二者间不存在能垒障碍,故MBF填料具有较高的微生物附着能力。此外,基于MBF填料的生物接触氧化反应器启动较快,可长期维持稳定运行。COD、NH;-N和TN平均去除率分别可达到94%、99.5%和97%。因此,MBF填料在环境工程领域具有较好的推广应用前景,可作为传统有机填料的替代品。

新型玄武岩纤维填料净化槽处理分散式生活污水

为解决农村生活污水分布广、差异大、变化多的难题,探究利用新型玄武岩纤维(BF)作为生物载体构建一体化净化槽装置。通过多因素正交试验与处理实际污水评价其效果,并对好氧、缺氧反应池进行微生物菌群分析。结果表明:当净化槽好氧池ρ(DO)为3 mg/L,HRT为8 h,pH为7~7.5时,净化槽对COD、NH_(4)^(+)-N、TN等污染物去除效果最佳,且当好氧池ρ(DO)>2 mg/L时,净化槽对COD负荷、C/N等具有一定的抗冲击性能。使用实际生活污水评价净化槽的运行效果,其COD、NH_(4)^(+)-N、TN去除率分别高达89.60%、87.03%、82.22%,脱氮性能优于传统颗粒填料净化槽。净化槽中Ferruginibacter、Candidatus_Saccharimonas、Terrimonas为优势菌属,能够分解污水中大分子有机物,好氧池与缺氧池中Terrimonas、Acidovorax、Thermomonas等菌属能够在氮循环中起到不同的促进作用。