膜组器结构优化及工艺运行参数调整研究

膜生物反应器技术是当前最先进的污水处理技术之一,在世界范围内广泛应用于市政污水处理领域。该技术有着出水水质好、占地小、污泥排放量少、运行稳定、操作简单等优点。但是一次性投资及运行费用较高等问题阻碍了其在污水处理中的推广应用。传统连续曝气控制膜污染是膜生物反应器最大耗能部分,约占整个系统能耗的60%左右。为有效降低膜生物反应器工艺的运行费用,同时保证曝气控制膜污染的效果,笔者从膜片间距,结合曝气方式、气水比3方面进行研究,以优化膜组器结构实现膜生物反应器工艺运行费用的根本性降低。经研究发现当膜片间距为24 mm,气水比为30:1,曝气方式为曝气10 s停10 s的频率时,曝气控制膜污染的效果与连续曝气控制膜污染效果相似,甚至更好。以此研究为基础,确定了针对北京市郊区县农村排放污水的膜生物反应器工艺的运行参数:污泥浓度为(5～12)g/L;气水比为(20～40)∶1;每(2～3)个月进行1次在线清洗,清洗药剂浓度为3 g/L;自吸泵抽停比为7∶1。     

一体化超滤-膜混凝吸附生物反应器饮用水除污染效能

为了提高超滤-膜生物反应器(UF-MBR)的饮用水除污染效果,在其反应器中直接投加粉末活性炭进行吸附和聚氯化铝进行混凝,构建一体化超滤-膜混凝吸附生物反应器(UF-MCABR)。试验结果表明,在投药量为粉末活性炭8mg/L、聚氯化铝10mg/L时,UF-MCABR对TOC和CODMn的去除率比UF-MBR分别提高了37.1个百分点和29.8个百分点;对DOC和UV254的去除率分别提高了40.6个百分点和61.4个百分点,并取得了几乎100%的硝化效率和PO34-—P去除效率。UF-MCABR的膜污染速率较之UF-MBR显著降低。     

分置式膜-生物反应器处理染料废水的试验研究

对分置式膜—生物反应器处理染料废水进行了研究,进水COD为 350～400mg/L,出水为30～70mg/L,COD去除率约85％,膜的截留去除COD约占10％。TOC去除率为85％～90％,色度去除率约为70%,膜生物反应器中的活性污泥的粒径范围为1～100μm,平均粒径40μm,酶的含量为7.95mgTTC/gVSS。     

膜生物反应器中膜的堵塞与清洗的机理研究

对一体式膜生物反应器处理生活污水进行了研究。当进水COD在 336～ 80 8mg/L时 ,COD的去除率最高可达 99% ;当进水NH3-N在 15 87～ 35 13mg/L时 ,NH3-N的去除率最高可达 10 0 %。较详细地论述了纤维丝间污泥的淤积、膜表面凝胶层的形成、膜表面垢的形成三种膜污染的基本类型。认为膜清洗的先后顺序应为先用自来水冲洗 ;后用 0 0 33%的次氯酸钠浸泡 12h ,自来水冲洗 ;最后用 0 33%硫酸浸泡 6h ,自来水冲洗。并且考察了三种方式清洗后膜通量的恢复情况 ,即用清水冲洗可使通量恢复 11% ;用 0 0 33%的次氯酸钠浸泡 ,自来水冲洗后通量恢复 2 3% ;用0 33%硫酸浸泡 ,自来水冲洗后通量恢复 31%。在此基础上提出膜生物反应器的三种运行方式     

内循环A/O—MBR处理含油废水的研究

研究了在原有A/O—MBR处理含油废水的设备中加设内循环装置后,系统对废水的处理效果,系统中微生物的变化情况以及系统膜通量的变化。研究结果表明,设置内循环装置后,中空纤维超滤膜(孔径为0.45μm)生物反应器对NH3—N、油、CODCr和TOC的去除具有较为明显的改善,同时反应器中MLSS和污泥颗粒粒径变化明显。NH3—N去除率由原来的70%上升至85%左右;对油的去除效率最高可达99%。系统的膜通量在内循环装置中趋于稳定,一周后达到29.32L/(m2.h),并在一定程度上延缓了膜污染。在MLSS为6000～8000mg/L时,系统的处理效果较好,污泥平均颗粒粒径较大,膜污染的程度较轻。因此,设置内循环装置后,大大提高了系统的处理效果,保证了出水水质。     

短流程浸没式超滤膜工艺的膜污染控制研究

为了确定短流程浸没式超滤膜运行的最佳条件及清洗参数,通过试验考察操作条件的变化对浸没式超滤膜污染程度的影响。试验根据黄河水的水质特点,通过考察运行过程中跨膜压差的变化,分析了混凝剂投加量、膜通量、排污周期及膜清洗等操作条件对膜污染控制的影响。试验结果表明:超滤膜污染速率最低时的最佳混凝剂投加量为6 mg/L,最佳通量为30~40 L/(m2·h),最佳排污周期为5 h/次;同时,为了恢复正常的膜通量,需60 min进行1次物理性清洗,7 d进行1次维护性清洗,当物理性及维护性清洗难以恢复膜原有的处理能力时,需要采用化学药剂清洗消除膜表面的不可逆污染物。     

膜生物反应器运行条件的优化及膜污染的控制

初步讨论了膜生物反应器MBR运行条件的优化和膜污染的控制 ,提出低压操作不仅有利于提高能量利用效率 ,而且有利于膜通量长时间保持较高水平。试验结果表明 :膜的污染是造成膜生物反应器能耗较高的主要原因 ;采用恒通量操作方式 ,在运行初期控制初始膜通量 ,有利于控制膜污染的产生 ;反冲洗是保持恒定膜通量 ,维持系统长期稳定运行的有效措施     

连续鼓气对舰船冷却海水真空膜蒸馏强化效果的研究

通过连续运行试验考察舰船冷却海水膜蒸馏系统不鼓气时膜通量变化及膜污染情况,应用气液两相流试验考察连续鼓气流量与膜通量之间的关系,探讨不同温度下连续鼓气的强化效果.结果 表明,舰船冷却海水真空膜蒸馏系统不鼓气时,海水温度升高膜通量衰减加快,会在膜面形成碳酸钙等盐类结晶;0～30 L/min连续鼓气时膜通量随鼓气流量上升而增加,30～40 L/min连续鼓气时膜通量随鼓气流量上升而减小;连续鼓气能提高真空膜蒸馏通量,鼓气流量宜控制在30 L/min.     

PAC-MBR组合工艺中膜污染及清洗方法的研究

对粉末活性炭 膜生物反应器 (PAC MBR)组合工艺处理微污染水源水过程中的膜污染进行了分析 ,并对膜清洗方法进行了研究。扫描电镜观察表明 ,由活性炭、活性污泥等相互粘结形成的凝胶层是膜外表面的主要污染物 ,而膜内表面污染不明显。采用曝气清洗、超声波清洗、NaClO碱洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通透性能最终恢复到 95 %以上。其中超声波清洗可使膜比通量恢复 5 4 %,碱洗可进一步恢复 38%。各级洗脱液分子量分布测定结果表明 :曝气洗脱液中分子量大于2 0 0 0 0的有机物约占 70 %;而超声波主要去除的是分子量小于 4 0 0 0的有机物 ;碱洗脱液去除的UV2 54 占化学清洗总量的 92 %。通过清洗效果分析 ,有机污染是造成膜污染的主要原因。     

膜材料对阈通量的影响

超滤膜在城市净水工艺中的应用,选择合适的阈通量是其成功的关键之一.围绕这一关键点,使用4种膜材料(PVC、PVDF、PES和PS)过滤原水,比较分析不同膜材料对阈通量的影响.结果表明PVDF膜的抗污染性最高,所求不可逆阈通量大于30 L/(m2·h).PS膜由于相对较小的截留分子质量,导致污染最严重,不可逆阈通量最小.PVC和PES膜对污染比较敏感,可以测定多个阈通量.     

投加氢氧化铁对膜生物反应器性能的改善

向浸没式膜生物反应器中投加氢氧化铁絮体,经过驯化和培养,形成生物铁污泥,以提高膜生物反应器的处理效果,减缓膜污染。从对模拟印染废水的处理效果来看,生物铁污泥MBR和普通污泥MBR对COD的去除率分别为93％和91％,对废水染料的去除率分别为92％和85％;同时,通过高差以及污泥照片的测定和观察,可以看出生物铁污泥对于防治膜污染起到了重要的作用。     

双膜法工艺长期运行稳定性分析及污染控制研究

对开发区东区再生水厂双膜法工艺实际运行数据进行分析和对比,重点关注双膜法工艺对COD、NH3-N、TDS、Mn、Fe和浊度等水质指标的去除效果,并对反渗透系统的膜污染和膜清洗问题进行深入分析。结果表明双膜法工艺对市政污水中的污染物去除率高,且系统能够长期稳定运行,满足市政污水回用的要求。     

TiO_2在饮用水膜处理技术中的应用研究进展

对于微污染水源水中天然有机物(NOMs)、藻毒素、农药等有毒有害物质,常规的水处理工艺不仅去除效果十分有限,而且会增加消毒副产物。膜分离技术是有效的解决方法之一,但如何制备新型膜材料、减少膜污染是实现膜分离技术在饮用水生产中应用的关键技术;TiO2催化氧化与膜处理技术联用后,可以提高膜通量,杀死细菌和有效减轻膜污染;在膜制备过程中TiO2不仅可以直接制备成膜,而且还可以杂合无机膜或有机膜制备复合膜,能够明显改善膜的亲水性,提高膜通量,在膜分离过程中同时具有催化性能。     

浸没式超滤膜处理地表水的膜污染影响因素试验研究

采用中试考察浸没式膜处理地表水的膜污染影响因素,主要通过运行压力的变化,确定膜通量、混合液性质、膜材料对膜污染状况的影响.试验结果表明:膜通量高于临界膜通量越多,膜运行压力增长速度越快,试验用膜的临界膜通量为20 L/(m2·h);混合液的浊度及有机物含量越高,膜运行压力增长越快,膜污染越严重;温度升高可以减轻膜污染;对于相同的膜通量,PVDF超滤膜运行压力要低于PVC合金超滤膜,PVDF膜的抗污染能力要强于PVC合金膜.     

延缓膜生物反应器膜污染的技术措施探讨

膜生物反应器(MBR)是膜分离技术和污水生物处理技术有机结合产生的一种新型污水处理工艺,与传统污水处理工艺相比具有很多优点,但膜污染是限制膜生物反应器广泛应用的关键因素.介绍了膜污染的定义,系统论述了膜污染的研究进展,着重从改良膜的性质,改善污泥混合液的特性和优化膜分离操作条件3个方面介绍了国内外有效延缓膜污染的技术措施.     

膜生物反应器处理垃圾渗滤液试验研究

利用膜生物反应器对垃圾渗滤液进行了试验研究,在不人为排泥的情况下,反应器连续运行60d。结果表明,系统运行稳定,短期内可以达到良好的处理效果(COD_(Cr)<300mg/L,NH_3—N<20mg/L,未检出SS和大肠杆菌)。并对其污泥特性进行了分析。     

硅藻土在城市污水处理中的应用研究

采用硅藻土对污水处理厂进水进行混凝处理,尝试将硅藻土混凝和微滤分离膜处理技术相结合对污水进行处理。试验结果表明,硅藻土用于城市污水处理,效果显著。当硅藻土用量为300mg/L时,结合微滤分离膜系统,能够满足生活杂用和市政杂用所需水质要求。应用环境扫描电镜表征硅藻土混凝前后的组分和表观特征,初步提出了硅藻土的污水处理机理为吸附、混凝和中和三个协同作用。     

娘子关提水二期工程调蓄水库土工膜防渗层稳定性离心模型试验分析

调蓄水库是阳泉二电厂应急供水水源，水库库容５０ 万 。为了减少库区的渗漏损失，采取了全库区防渗措施。本文通过离心模型试验对土工膜防渗层和典型地段的施工期、蓄水期、水位骤降期中的稳定性以及最不利条件下大坝上下游坡的稳定性进行了研究。     

超滤膜-活性炭工艺在大型再生水工程中的应用

清河再生水厂规模为8万m3/d,是目前我国最大的以膜处理技术为核心的再生水厂,采用超滤膜-活性炭工艺处理城市污水处理厂二级出水,最终出水用于生活杂用及景观水体补水.介绍了工艺的设计、调试运行情况,该工艺运行稳定,自动化程度较高,对悬浮物及胶体颗粒的去除能力强,有助于提高再生水水质.     

膜生物反应器长期运行条件下膜的清洗方法及机理研究

对实际工程中运行2年以上的MBR的膜使用能谱分析、傅立叶红外光谱和接触角测定等方法对膜表面的污染物特性进行了分析,对膜清洗过程中不同清洗剂的作用效果进行了探讨,并进一步对膜污染过程进行了推测.结果表明,酸性清洗剂对膜的清洗效果较好,膜表面无机污染基本被去除,但不能完全有效去除膜表面有机酸、蛋白质、多糖和多糖类物质等有机污染物;NaOH和NaClO对污染后的膜的清洗效果不佳,原因可能是由于MBR进水为混凝沉淀池出水,长期运行条件下膜污染以无机污染为主,有机污染可能起到了螯合的作用,使无机污染物和有机污染物络合,增加了碱和氧化剂去除有机污染的难度.