膜吸附生物反应器(MABR)用于饮用水去除有机物

为更加有效地制备优质饮用水,考察了膜吸附生物反应器(MABR)强化去除水中有机污染物的效能.结果表明,当粉末活性炭(PAC)投加量为8mg/L时,MABR对进水中TOC、CODMn、DOC、UV254以及BDOC和AOC的去除率分别达41.3%,59.4%,36.7%,53.5%,67.9%和44.0%.在MABR中,膜的物理截留作用、生物降解作用以及PAC的吸附作用协同完成对溶解性有机污染物的去除;就DOC而言,3种作用的贡献分别为11.1%,7.6%和18.0%.微观分析结果表明,MABR中膜表面的动态污泥层能强化膜对混合液中溶解性有机物的截留.考虑到0.5h的短水力停留时间,MABR无论是从技术上还是从经济上考虑都有着很好的应用前景.

磁场对MABR同步短程硝化反硝化的影响

对MABR反应器施加磁场,研究磁场对同步短程硝化反硝化工艺的启动过程的影响。结果表明:磁场能够加速短程硝化过程的启动,并获得更高的亚硝酸盐积累率,出水氨氮和总氮平均浓度较对照组分别降低了56.5%和20.6%。同时,磁场能够增加生物膜的密度并提高氨氧化菌的氧利用速率。

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。

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。

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。

2种超滤膜在膜-粉末炭生物反应器中处理沉后水的对比研究

采用浸没式膜-粉末炭生物反应器(MABR)工艺处理模拟沉后水,考察该工艺对浊度、氮类、有机物、颗粒物的去除效果,并对比聚氯乙烯(PVC)和聚偏氟乙烯(PVDC)中空纤维膜在此工艺中的净水效果和膜污染情况。结果表面,该工艺对浊度、氮类和有机物有较好的去除效果,可以将出水浊度控制在0.2 NTU以下;挂膜成功后,PVC膜对NH_4^+-N的去除率稳定在95%以上;COD_(Mn)、DOC、UV_(254)的平均去除率分别为38.8%、34.8%、47.0%。对比分析,发现2种超滤膜的过滤性能表现基本相当,但是PVDF超滤膜的污染情况比PVC更严重。

铁碳微电解-曝气膜生物反应器处理印染废水

采用铁碳微电解-曝气膜生物反应器(物化-生化)组合工艺对河北省某印染厂的工业废水进行处理。结果表明,铁碳微电解处理废水的优化运行条件,即铁碳质量比3:1、pH为5、曝气反应时间4 h,在此条件下,COD、色度的去除率分别为55%、75%。铁碳微电解处理过后的废水再经曝气膜生物反应器COD负荷为7 g/(m^2·d)、水力停留时间6 h时,处理效果为优。组合工艺对印染废水COD、色度的平均去除率分别为93.8%、91.6%,处理后出水水质满足GB 4287-2012要求。

高效脱氮菌增强膜曝气生物反应器处理市政污水

利用自行筛选的好氧反硝化菌(Pseudomonas sp.)添加到膜曝气生物反应器构建高效脱氮菌群增强膜曝气生物反应器来处理市政污水。研究表明,对于高效脱氮菌的附着下形成的增强型膜曝气生物反应器,在COD负荷为7.6 g COD·(m^2·d)^(-1),水力停留时间为5 h下,可使污染物的COD、氨氮及总氮的去除率分别保持在87%、98%和85%以上。总氮去除率比平行对比的传统型膜曝气生物反应器高出10%。DGGE分析显示,筛选菌种在增强型膜曝气生物反应器中比平行膜曝气生物反应器明显增多,从微观上证明了菌种发挥了重要作用。本工艺在生活污水脱氮处理方面有良好的应用前景。

厌氧折流板反应器与膜曝气生物膜反应器耦合作用的试验研究

利用膜曝气生物膜外层的厌氧状态与厌氧折流板反应器内部环境相融合的特性,分别启动驯化厌氧折流板反应器和膜曝气生物膜反应器,将驯化好的膜组件置入运行稳定的厌氧隔室内构成耦合反应器.当进水COD和NH+4-N浓度分别为1 600mg/L和80 mg/L时,膜组件置入后反应器出水中的COD和VFA含量分别降低了59.5%和68.1%,对含氮污染物的去除率达到83.5%.当进水有机负荷提高50%时,耦合反应器出水COD浓度仍处于60 mg/L以下,具有良好的抗有机负荷冲击能力.因为流入液体中有机底物的减少和硝态氮的增加,使得3号隔室的沼气产量和甲烷含量均明显减少,但是取而代之的是更为稳定和优良的出水水质.此工艺实现了单一反应器处理中高浓度有机含氮废水的同时去碳脱氮功效.