投加改性粉煤灰和PAC对MBR运行效果的影响对比

通过两套平行MBR系统,对比研究了分别投加改性粉煤灰、粉末活性炭(PAC)对MBR(分别记为反应器A、B)中污泥混合液特性和运行周期的影响,并探讨影响机理。研究结果表明,在运行过程中,反应器A的混合液EPS含量增加趋势、LB-EPS沉积量、粒径10μm的微粒所占比例、Zeta电位降低程度、膜阻力递增趋势均大于反应器B;反应器B运行周期比反应器A延长了1/3。投加PAC延缓膜污染的效果优于投加改性粉煤灰。     

投加粉末活性炭对MBR中膜污染的影响

考察了投加粉末活性炭(PAC)对MBR中污泥混合液特性和膜污染的影响,并探讨了影响机理.结果表明,PAC的投加使污泥絮体平均粒径从53.25μm增至85.24 μm;混合液中的溶解性微生物代谢产物(SMP)含量与污泥比阻之间具有很好的正相关性,投加PAC可降低混合液中的SMP含量(平均值从87.17 mg/L降至65.54 mg/L),进而降低了污泥比阻值,减轻了膜孔堵塞程度,增加了膜的透过性,减缓了凝胶层污染速度,从而可有效减轻膜污染,延长膜组件的运行周期.     

PAC-自生动态膜生物反应器处理生活污水的研究

向由孔径为56μm的普通工业滤布组成的膜生物反应器中投加不同量的粉末活性炭，对恒通量下的单周期运行情况进行了考察，并对被污染的动态膜表面和截面进行了扫描电镜观察。结果表明，较佳的PAC投量约为2g／L。在PAC投量为2g／L时，其运行周期（15d）为不投加PAC时（6d）的2．5倍，反应器中占优势的污泥平均粒径（100μm）也较不投加PAC时的（80μm）大。经扫描电镜分析可知，未投加PAC时膜孔隙间的凝胶层是造成膜污染的主要因素；投加2异／L的PAC时膜表面的滤饼层是造成膜污染的主要因素，其膜污染物易于清洗去除，经水力清洗和刷子刷洗后膜通量可基本恢复，再用0．5％的NaClO溶液浸泡12h后膜通量可完全恢复。     

复合膜生物反应器处理生活污水的特性

通过对投加填料的膜生物反应器处理生活污水的特性进行了系统的研究 ,研究结果表明投加填料的膜生物反应器的上清液及系统出水COD浓度低于不加填料的 ;反应器稳定运行后膜的通透性随运行时间的延长而缓慢下降 ,且较投加填料前明显增大 ;反应器中 ,附着相和悬浮相污泥共存 ,并以附着生长的微生物为主 ,悬浮污泥浓度低可以有效的减缓膜过滤阻力的上升和膜的堵塞 .维持反应器内总污泥浓度较高的条件下 ,使随混合液进入膜分离的悬浮污泥量保持很低 ,减少了其对膜的通透能力的影响 .     

橡胶粒投量对MBBF-MBR膜过滤特性的影响

以移动床生物膜-膜生物反应器(MBBF-MBR)为研究对象,控制反应器A区的橡胶粒投量固定,考察了B区橡胶粒投量对膜过滤特性的影响.试验结果表明,B区投加胶粒后,污泥颗粒粒径变小;当曝气强度为0.4 m3/h时,胶粒投量(7%～12%)越高,膜污染发展速率越缓慢;B区未投加胶粒时悬浮污泥和膜污染物中的EPS含量明显高于投加胶粒后的EPS含量;而胶粒投量分别为7%与12%时,两者的多糖和蛋白质含量变化不大;膜污染物中的多糖和蛋白质含量均高于反应器内悬浮污泥的量.因此,在膜生物反应器中投加适量橡胶粒可以减轻膜污染.     

颗粒活性炭干扰膜表面滤饼层形成的研究

向膜生物反应器（MBR）中投加颗粒活性炭（GAC）以干扰膜面滤饼层的形成,减轻膜污染与膜堵塞.结果表明,向MBR中投加粒径为40～60目的GAC（投量为1 g/L）,反应器运行21 d后,膜出水流量为初始时的52.9%,比对照试验的（30.8%）高22.1%;膜组件外层膜丝表面无滤饼层,内层膜丝间有滤饼层形成,部分GAC被吸附到滤饼层中从而增大了其孔隙率,提高了其透水率;GAC使滤饼层结构变得疏松而易于清洗,水力清洗后,在抽吸压力为0.02 MPa下膜清水通量可恢复到新膜的53.5%,比对照试验的高16%.     

MBR对不同分子质量有机物的去除规律

采用中空纤维微滤膜生物反应器(MBR)装置处理生活污水，通过对运行中的原水、出水、混合液的有机物分子质量分布情况分析，阐述了该膜生物反应器对各分子质量区间内有机物的去除规律。试验结果表明，物理截留作用可完全截留粒径＞0．22μm的有机物，而活性污泥的降解作用以及膜表面滤饼层和凝胶层的共同作用可去除大部分0．22μm以下的有机物。     

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19d提高到36d.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15.51×1012mg,而粒径>1.6mm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.     

复合混凝剂对MBR工艺中污泥性能的影响研究

为了缓解MBR工艺的膜污染,向MBR工艺中投加复合混凝剂,考察了复合混凝剂对污泥性能的影响.结果表明,投加复合混凝剂可降低污泥比阻,明显增大污泥絮体的平均粒径、降低其分形维数,且污泥的可溶性微生物产物(SMP)含量也明显下降,这样有利于增强污泥的沉降性能、降低膜滤饼层的污染、增强膜表面的透水性.     

不同膜通量下MBR处理餐饮废水的研究

分别在5、10、15、20、25 L/(m2.h)5个膜通量下,考察了平板膜生物反应器(MBR)对餐饮废水的处理效果。结果表明,随着膜通量的提高,出水COD和NH3-N浓度稍有升高,但去除率都基本维持在90%以上;同时,MBR对TN、TP、BOD5、DOC、浊度、含油量、SS、UV254等都有很好的去除效果,出水水质完全符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》的要求。对比进、出水中DOC的分子质量分布发现,进水中的大分子有机物被降解为小分子有机物。通过测定不同膜通量下混合液的MLSS、SV30、污泥粒径、粘度等指标,发现MLSS和SV30与粘度之间有很好的线性关系。在运行结束时进行阻力分布测试,发现随着膜通量的增大,内部阻力比例逐渐增大,而滤饼层阻力和浓差极化阻力的比例都逐渐下降。     

A/O型IMBR处理生活污水的研究

利用自行设计的A/O型一体式膜生物反应器处理生活污水,考察了对污染物的去除效果及污泥性能。试验结果表明:出水COD值稳定,对其平均去除率达96%以上;对NH4+-N的去除率受pH的影响较大;试验过程中活性污泥的粘度不随污泥浓度的增加而增大,而是稳定在2.1 mPa.s左右;由于进水负荷的冲击及溶解性微生物产物(SMP)和胞外多聚物(ECP)在反应器中的不断积累,SV30和SVI值逐渐增大,MLVSS/MLSS值则呈较弱的下降趋势;运行过程中活性污泥的粒径由49.58μm降至24.96μm;在连续运行的70 d内未发生膜污染现象,说明所使用的聚偏氟乙烯平板膜具有很好的耐污染性能。     

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。     

GAC/DMBR复合工艺的优化及污水处理效能

基于动态膜生物反应器(DMBR),采用批式试验研究了尼龙网膜基材孔径(200、300、500目)和颗粒活性炭(GAC)投加量(0. 5、1、2、3 g/L)对GAC/DMBR复合工艺运行效果的影响,并基于优化结果进一步通过连续运行工艺试验考察了其对污水的处理效能。批式试验结果表明,采用不同孔径的膜基材时出水浊度无明显差别,但是200目的膜基材表现出更高的稳定通量[65 L/(m~2·h)];当GAC投加量为2 g/L时,GAC/DMBR复合工艺的处理效果和过滤性能最优。连续运行工艺试验结果表明,与空白组(DMBR)相比,GAC/DMBR复合工艺的出水通量显著提升,出水浊度稳定在1 NTU左右,且对污染物的去除效果较好,溶解性胞外聚合物(SEPS)含量降低,污泥性能得到了改善。     

新型机械絮凝斜管沉淀工艺中试研究

针对扬州市第一水厂改扩建工程采用新型机械絮凝斜管沉淀工艺,研发了处理水量为2 000 m3/d的中试装置,对其运行参数进行了优化研究。结果表明,适合水源水质条件的最佳运行参数如下:混凝剂聚氯化铝(PAC)的投加量为30 mg/L、助凝剂阴离子聚丙烯酰胺(PAM)的投加量为0.1~0.15 mg/L、污泥回流比为4%;投加PAM不仅能促进絮凝,还有利于污泥浓缩;在合适的范围内增大污泥回流比可降低混凝剂投加量,节省运行费用。中试结果可为新厂的调试运行提供依据,提高运行效率和可靠性。     

膜污染中污泥层阻力模型及影响因素研究

膜污染是影响膜生物反应器大规模化应用的重要因素之一．优化了污泥层阻力的数学模型,并对污泥层阻力的影响因素进行了试验研究,模型确定了污泥浓度和膜面流速是引起污泥层阻力的主要因素．短期试验的结果较好地验证了污泥层阻力的数学模型,存在最佳的膜通量、污泥浓度和膜面流速．     

投加颗粒活性炭对膜生物反应器过滤特性的影响

膜污染是制约膜技术应用的重要因素。向膜生物反应器(MBR)中投加颗粒活性炭(GAC),通过分析MBR系统中膜通量、过滤阻力等的变化,考察投加GAC对MBR系统过滤特性的影响。结果表明,运行30d后,未投加和投加GAC的MBR系统的膜通量分别降至初始的31.3%和91.7%;未投加GAC系统的总过滤阻力和极化阻力分别为投加GAC系统的5.8和19.4倍,其污泥的多糖和蛋白质含量为投加GAC系统的近2倍,而其胶体物质和溶解性物质浓度分别为投加GAC系统的3.2和2.2倍。由此表明,投加GAC可大大减缓膜污染,延长膜的过滤周期。     

导流板厌氧/限氧循环反应器的污泥减量效果研究

基于弧形导流板厌氧/限氧混合液半循环反应器,进行了不同工况条件下污泥减量效果的正交试验。结果表明,反应器中污泥混合液的循环速度对污泥减量效果的影响相对较大,且污泥减量反应器的较佳运行条件为:循环速度为0.2 m/s,限氧区DO为1.0 mg/L,HRT为8 h。将减量反应器嵌入A/O脱氮系统的污泥回流旁路,进行了处理生活污水的连续流试验。嵌入减量反应器前后,A/O系统对COD的去除率相差不大,对TN的去除率增加,对TP的去除率受排泥量减少的影响而略微下降。嵌入减量反应器后A/O系统的污泥产率为0.23 gMLSS/gCOD,较对照系统减少约34.0%,污泥脱氢酶活性的平均值提高了约5.6%。经分析,污泥减量反应器的污泥减量机制主要为解偶联作用,其次为污泥在缺乏营养物时进行的代谢衰竭与溶胞。减量反应器中特殊的厌氧/限氧混合液循环,可使其在相对较短的停留时间下就能取得较好的污泥减量效果。     

细微泥沙粒径对SBR系统污泥性质的影响

针对我国部分城镇污水处理厂在取消初沉池后,生化池出现泥沙淤积、污泥活性降低、污泥性质改变等问题,以粒径≤200μm的细微泥沙为研究对象,基于SBR反应器小试,考察了不同粒径的细微泥沙对活性污泥性质的影响。当进水中分别掺混平均粒径为19.8、72、118.6μm的细微泥沙且保持其浓度均为300 mg/L时,系统运行36 d后,污泥浓度从初期的3 450 mg/L分别提升为7 898、5 389、3 742 mg/L,MLVSS/MLSS值则从0.67分别降至0.33、0.48、0.59;掺混19.8μm泥沙的污泥絮体粒径缓慢下降,掺混72μm泥沙的污泥絮体粒径缓慢增加,而掺混118.6μm泥沙的污泥絮体粒径与空白对照相当;随着MLVSS/MLSS值的降低,混合液污泥体积指数(SVI)和毛细吸水时间(CST)值也明显降低,掺混泥沙粒径为19.8μm时,其SVI与CST值较对照组分别降低了70.1%和57.1%,说明小粒径的细微泥沙能显著改善污泥沉降和脱水性能;同时,活性污泥混合液中细微泥沙浓度低于4 300 mg/L时,对系统的氧传质系数无显著影响。     

自生动态生物膜形成过程中的结构变化特征

利用动态膜生物反应器处理模拟生活污水,对自生动态膜形成过程中的结构特征及阻力特性进行了研究.结果表明,反应器启动10 min后出水浊度即小于5 NTU,后期的出水浊度始终保持在2 NTU以下.自生动态膜的形成可分为3个阶段:①镶嵌快滤阶段--污泥絮体镶嵌于无纺布纤维丝之间,平均当量孔径为数十微米,膜阻力为(0.395～0.88)×10-m-1,出水中仍有较多颗粒;②网状覆盖阶段--滤饼层表面呈网状分布,膜孔径在2.78～6.49μm之间,孔隙率高达36.1%～40.2%,阻力为(2.74～3.77)×109m-1,出水水质较好,微生物增殖和小颗粒堵塞为孔径缩小的主要原因;③膜孔堵塞阶段--平均当量孔径缩小至0.97μm,孔隙率降为21.7%,阻力突增至2.26×1010m-1,微生物增殖和小颗粒堵塞仍是导致其孔径缩小的主要原因.     

投加粉末活性炭对DMBR处理污水性能的影响

采用向动态膜生物反应器(DMBR)中投加粉末活性炭(PAC)的方式处理生活污水,考察了不同目数(200~500目)膜基材下投加1 g/L的PAC以及200目膜基材下投加不同浓度PAC(0.5~3 g/L)对DMBR性能的影响。在不同目数膜基材下,除200目外其他孔径下的膜通量均有轻微下降,但浊度均能快速降至1 NTU以内(约为25 min)。不同PAC投加量的试验结果表明,其较佳投量为1 g/L,在此投量下浊度下降迅速(30 min即降至1 NTU以下),且投加PAC系统表现出更好的去除污染物效果。分析认为,PAC与活性污泥的短时间相互作用未能显著改善污泥的性质,主要体现在PAC对污染物的强化吸附作用,而过量的PAC本身可能成为污染物质,堵塞已经形成的动态膜孔道,影响出水的通量和浊度。