HRT对厌氧膜生物反应器混合液性质和膜污染的影响

采用分置式厌氧膜生物反应器(An MBR)处理啤酒废水,在不排泥的情况下,研究HRT对污泥混合液性质和膜污染的影响。结果表明,当HRT从40、32、24、16 h逐渐缩短时,胞外聚合物(EPS)含量、溶解性微生物代谢产物(SMP)含量和污泥粒径逐渐增大;EPS和SMP中的蛋白质及污泥粒径对泥饼层阻力的影响较大,它们增大可促使滤饼层形成,增加泥饼层阻力,继而增加膜过滤阻力,导致跨膜压差快速增长,加快膜污染的进程;HRT在40 h、有机负荷为2.24 kg/(m~3·d)、污泥负荷为0.58 kg/(kg·d)的条件下,分置式An MBR可以获得较好的处理效果和较低的膜污染速度。     

温度与负荷对厌氧膜生物反应器运行特性的影响研究

研究了浸没式厌氧膜-生物反应器(AnMBR)在35、25℃以及高COD负荷(3.0 kg/(m~3·d))、低COD负荷(1.5 kg/(m~3·d))4种工况下对污水的处理效果及膜运行特性。结果表明,温度是影响AnMBR膜运行特性最主要的因素,其次是有机负荷。中温低负荷有利于AnMBR的长期稳定运行,膜污染速率最低。4个工况的COD去除率均达到90%以上,其中,低负荷运行的AnMBR启动到稳定的时间最短。温度对表观甲烷产率有一定的影响,而有机负荷的影响较小;中温、低负荷运行的污泥粒径较常温、高负荷运行的小,较高的温度导致更小的颗粒粒径和较低的污泥黏度,使得膜孔阻力增加;滤饼层阻力占膜总阻力的90%以上,蛋白质是膜的溶解性污染物主要成分。     

温度对浸没式MBR运行及污泥性质的影响

在长期运行浸没式膜生物反应器(MBR)条件下,通过相关污染物含量以及污泥性质的测定,考察运行温度对膜生物反应器运行性能及污泥性质的影响。结果表明,运行温度对MBR污染物去除效果及污泥性质的影响显著。随运行温度升高,COD和NH_4~+-N去除率先升高后降低,均在25℃时去除率最佳,而总磷的去除率则是先降低后升高,在10℃时去除率最佳,这与混合液污泥性质的变化密切相关。温度过高或过低,均导致污泥活性降低,同时,在10℃时EPS质量分数最高,为37.88 mg/g,导致污泥沉降性能恶化,粒径减小,黏度增加,进一步加重膜污染,扫描电子显微镜观察发现,污泥絮团之间被大量丝状菌呈网状连接,这与污泥沉降性能及膜污染恶化有关。     

MBR处理黄姜皂素废水膜通量影响膜污染研究

为了解MBR工艺处理黄姜皂素废水的膜污染状况,研究了不同膜通量条件下膜污染的过程和污染物的处理效果,分析了膜污染特性。结果表明,膜通量为4.16 L/(m~2·h)时,不仅能有效控制膜污染,MBR膜的COD的处理效率也较高,更接近生产实际。不同污泥含量与膜污染速率呈现不同的相关关系。当污泥质量浓度9 g/L时,污泥含量对膜污染速率的影响较小;而污泥质量浓度9 g/L时,膜污染速率与污泥浓度呈显著相关。EPS中的多糖和蛋白质、SMP中的多糖对膜污染都有重要贡献。     

PAC投加对膜生物反应器的污泥特征和膜污染的影响

考察了投加粉末活性炭( PAC)对长期运行的膜生物反应器(MBR)中污泥混合液特性和膜污染的影响,并分析了其对膜污染的影响机理.结果表明,PAC的投加使污泥絮体平均粒径增加、污泥的粘度减小,而对污泥含量影响不大.投加PAC可降低混合液中溶解性EPS含量,质量浓度从MBR反应器混合液中的平均87.17 mg·L-1降至PAC-MBR反应器内65.54 mg·L-1;同时PAC对膜表面的EPS也有吸附作用,能将沉积在膜表面的EPS吸附到其表面,使得膜表面的EPS质量浓度从MBR反应器内的970.6 mg·L-1降至PAC-MBR反应器内的699.0 mg· L-1,同时改变了膜表面的EPS组成,使得蛋白质、多糖的质量比降低,减缓了膜的有机污染,延长了膜组件的清洗周期.     

两级序批式MBR膜污染控制方法研究

针对MBR在实际应用过程中存在的同步脱氮除磷效果不佳、膜污染严重等问题,提出两级序批式MBR工艺,对该工艺的膜污染影响因素及控制方法进行了试验研究.结果表明,在MBR中保持适宜的污泥质量浓度对于膜污染的控制有重要的作用,当污泥质量浓度稳定在6～7g·L~(-1)时,膜比流量基本稳定,随着污泥质量浓度的增加,膜比流量逐步降低,当污泥质量浓度超过10g·L~(-1)以后,膜比流量直线下降;投加PAC至1 g·L~(-1)可以增加污泥粒径,减少大分子有机物在膜表面沉积,从而有助于延缓膜污染;序批式间歇运行与空曝相结合的运行方式可以有效降低泥饼层污染及凝胶层污染,使系统在更高膜通量下运行,而膜污染速率却远低于连续流单级好氧MBR系统.     

投加颗粒填料对减缓MBR膜污染的影响研究

简要介绍了MBR膜性能、污泥混合液特性和运行方式三方面对膜污染的影响.重点总结了颗粒填料能有效减缓膜污染并提高膜过滤性能的机理:改善组件性能以降低悬浮物在膜表面的沉积速率、调控污泥混合液组分以提高抗冲击负荷能力、协同操作条件以增效降耗.进一步指出可用于MBR系统的颗粒填料的研发价值及该工艺在中水回用领域的广阔前景.     

投加颗粒填料对减缓MBR膜污染的影响研究

简要介绍了MBR膜性能、污泥混合液特性和运行方式三方面对膜污染的影响.重点总结了颗粒填料能有效减缓膜污染并提高膜过滤性能的机理:改善组件性能以降低悬浮物在膜表面的沉积速率、调控污泥混合液组分以提高抗冲击负荷能力、协同操作条件以增效降耗.进一步指出可用于MBR系统的颗粒填料的研发价值及该工艺在中水回用领域的广阔前景.     

投加物质对减缓MBR膜污染的研究

MBR膜污染主要包括3个方面,膜孔的堵塞,凝胶层的吸附和污泥层的沉积,控制膜污染的方法有膜材料的改性、优化操作条件、改善混合液特性。向MBR反应器中投加物质以此来改善混合液污泥的特性,提高活性污泥的可过滤性,减少凝胶层的吸附、降低溶液的粘度、抑制污泥层在膜表面的堆积,从而延长了MBR膜的整个运行周期。目前研究的投加物质有悬浮填料、活性炭、絮凝剂、沸石、塑料颗粒等。重点介绍了这几种物质对于MBR膜污染影响的研究进展,并展望需要研究投加几种物质的组合对膜污染的影响或者与其它方法连用的效果。     

不同孔径微孔膜用于MBR处理微污染水研究

采用3种不同孔径的微孔膜应用于MBR处理微污染水,系统考察了不同膜的净化效果。结果表明:在实验条件下,膜孔径大小是影响膜通量和料液浊度去除率的主要因素,膜孔径越大,膜污染越严重,膜通量的衰减越快,浊度的去除率越低。而对有机污染物和氨氮的去除,3种膜均具有较好的去除率,没有显著差异。进一步对3种不同孔径的微孔膜进行比较发现,自制的小孔径PVDF/PVA共混膜的性能最优,MBR的出水水质最稳定。     

管式膜MBR处理垃圾渗滤液过程中膜的性能研究

采用管式膜MBR工艺处理垃圾焚烧场渗滤液,考察了长时间运行下管式膜通量的变化及操作压力、循环流量、温度、污泥含量等对管式膜性能的影响.结果表明,当循环体积流量达到1 000L·h-1、操作压力0.13 MPa时,膜通量达到48.02 L·m-2·h-1,膜通量随着操作压力升高而升高;随着温度的升高膜通量呈上升趋势,当温度达到32.7℃时,平均膜通量达到107.5 L·m-2·h-1;污泥含量对膜通量影响不大,污泥质量浓度在30～45 g·L-1时,膜通量仍能维持在75～100 L-m2·h-1;通过适当的膜清洗(NaClO溶液清洗),管式膜能保持在较高的通量(≥75 L·m-2·h-1,温度27.4～32.1℃)下长时间稳定运行.     

PAC对MBR膜阻力影响研究

进行了PAC-MBR和MBR处理生活污水的对比实验研究,在考察PAC减缓膜污染的效果和对污泥混合液特性影响的基础上,探讨了胞外聚合物与膜污染的关系.PAC-MBR膜组件在83d的运行期内清洗了2次,而MBR进行了3次清洗,表明添加PAC相对有效地减缓了膜阻力升高的速度;PAC污泥混合液的粘度下降,MBR中的EPS在31d的膜工作周期内由36.04mg/gVSS增加到67.82mg/gVSS,而PAC-MBR中EPS在44d内由29.57mg/gVSS增加到63.53mg/gVSS,说明EPS浓度的降低可能是PAC-MBR混合液粘度下降的重要原因;MBR和PAC-MBR中膜阻力与混合液EPS含量正相关,其关系式分别为：R=0.0002CEPS^2.6497和R=0.0007CEPS^2.3407,证明EPS对膜污染有着重要的影响.     

活性炭减缓膜生物反应器膜污染的研究

针对膜生物反应器(MBR)中膜污染现象,提出投加活性炭方法抑制膜污染。对比了粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)对MBR出水水质及膜污染速率的影响,分析了活性污泥性质,如溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)、絮体粒径分布、毛细吸水时间(CST),及膜面污泥层,得到了膜污染减缓机理。结果表明,MBR对总有机碳(TOC)和氨氮的去除率分别大于97%和98%,PAC组TOC去除率略高于GAC组和对照组。PAC的加入明显减少了与膜污染相关的SMP和松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)浓度,降低了膜污染速率。GAC则主要通过冲刷破坏膜表面污泥层,抑制污泥层的生长,减缓了膜污染。     

膜生物反应器中膜污染行为及机理的探究

对MBR系统中膜沉积层控制的污染行为和机理进行了详尽的阐述,采用不同膜考察了浸没式MBR处理模拟焦化废水的膜污染发展过程,在不同操作模式(恒压、恒流条件)下探究了MBR系统膜污染机理.结果表明:沉积泥饼层控制的膜污染过程中,污泥的压缩性指数、膜特性及通量等是直接影响膜污染的重要因素.并可用考虑污泥压缩性指数及错流影响的模型预测沉积层控制的膜污染过程.     

基于污泥性质探究微电场对MBR膜污染的影响

采用微生物燃料电池-膜生物反应器系统(MFC-MBR)对微电场作用下污泥性质进行分析。对MFC-MBR的产电性能和优化分析发现,在水力停留时间为36 h、曝气量为1.5 L/min的工况条件下,该系统在稳定输出电能的同时能够高效降解苯酚废水。MFC-MBR和C-MBR(空白对照膜生物反应器系统)在最佳工况条件下的长期运行结果表明,微电场的施加使得膜污染得到缓解。与C-MBR相比,MFC-MBR膜污染的缓解归因于污泥性质的改变,主要体现在Zeta电位绝对值降低、污泥平均粒径变大、SMP和LB-EPS质量分数降低。因此,在最佳运行条件下,通过对MBR施加微电场既能促进苯酚废水的降解,又能改变污泥性质、缓解膜污染。     

MBR中膜污染表征手段的研究进展

MBR膜污染会引起跨膜压力的升高(恒流模式)或膜通量的降低(恒压模式),从而导致频繁的膜清洗,影响膜的使用寿命。了解膜污染的机理并制定有效的控制策略,对于MBR长期的运行至关重要。表征MBR膜污染物质的技术或方法复杂多样,容易给研究者选择相应技术或方法时带来困惑。以MBR膜污染物质为讨论对象,介绍了膜污染物质的分类,讨论现有污染物表征技术或方法的优势与不足,提出今后的研究重点:将不同表征方法进行结合,建立污染关系网络,为研究者选择合适的方法进行膜污染物质研究提供依据。     

膜生物反应器污泥混合液对膜污染影响研究进展

膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)作为一种高效的污水处理及回用工艺,近年来备受关注,然而MBR的膜污染问题严重制约了该工艺进一步快速的商业化推广.本文综述了污泥混合液各组分对MBR膜分离的影响,包括溶解性微生物代谢产物(soluble microbial product,SMP)、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、污泥浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)、颗粒粒径及无机物对膜污染影响,并对该领域未来的研究方向进行了论述.     

MBR膜增效剂在膜生物反应器中的应用

为减缓MBR膜污染进程并维持膜通量,采用MBR膜增效剂MPE30改善MBR系统的运行性能。现场试验结果表明:MPE30具有提高临界通量、降低操作压差、改善出水水质、提高系统抗冲击性能等作用,同时对于消除泡沫、提高污泥脱水性能也有一定效果。     

膜生物反应器处理垃圾渗滤液的中试研究

采用内置一体式好氧MBR,选择DO2～4mg/L、HRT4d,容积负荷1.7kgCOD/(m3·d)、污泥负荷小于0.23kgCOD/(kgMLSS·d)的工艺参数,在常温下对生活垃圾渗滤液进行处理,中试试验结果表明MBR对COD的去除效果很好,平均去除率为89.8%,上清液COD的平均去除率为85.3%;MBR对NH4 -N的平均去除率为61.7%,但去除效果存在波动;处理出水中磷含量能达到排放标准。另外,结合水力冲洗和化学清洗对污染后膜进行了清洗,并通过扫描电镜对膜表面进行了观察。     

膜生物反应器处理生活污水的实验研究和工程设计

通过浸没式膜生物反应器处理生活污水的实验研究,在给定气水比、停留时间、污泥负荷、污泥浓度、膜出水工作压力等设计参数的条件下得出膜生物反应器对有机物、氨氮的去除效果以及洗膜的方法。并以工程实例介绍膜生物反应器（MBR）处理生活污水的设计与计算方法。