厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的国内研究与应用现状

厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高浓度有机废水处理。本文介绍了EGSB反应器的结构原理与运行流程;统计分析了近些年国内EGSB反应器的相关文献及其由小试到工程化的发展历程;概述了EGSB反应器在甲烷化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、生物制氢、同步脱氮除硫方面的研究进展;综述了产甲烷EGSB反应器与生物膜法、序批式活性污泥法和传统活性污泥法等工艺联用的工程应用现状,指出这些工艺均表现出良好的单体去除效果和较理想的整体去除效果,且EGSB反应器在与新兴技术的耦合上也表现出较好的前景。     

螺旋对称流厌氧反应器常温下的运行特性

螺旋对称流厌氧反应器（SSSAB）的最高有机负荷能在中温条件下（35℃）可达361.5kgCOD/（m³·d）,然而在常温条件下（10～30℃）其运行性能及污泥特征尚不明确,需进一步探究。以分段组合式厌氧反应器（TCAB）和升流式厌氧污泥床反应器（UASB）为参比,在常温下,以相同的操作条件研究了SSSAB的运行性能和污泥特征。实验结果表明：SSSAB的COD平均去除率（88%）高于TCAB和UASB（80%和78%）,SSSAB的一级反应动力学常数为5.4d^-1,高于TCAB的3.6d^-1和UASB的2.2d^-1。SSSAB内颗粒污泥宏观上相比于TCAB及UASB轮廓清晰、黑亮密实,且SSSAB颗粒污泥表面微观上较为粗糙,存在许多孔道。SSSAB颗粒污泥的胞外聚合物（EPS）总量高于TCAB及UASB,为底物的质量传递创造了条件,SSSAB颗粒污泥EPS的蛋白质（PN）/多糖（PS）较低,更有利于维持高污泥强度和优良的沉降性能。相比于UASB,SSSAB厌氧颗粒污泥凝聚性的分布更优,且其凝聚性波动更小。     

厌氧内循环反应器的结构、应用与优化

厌氧内循环（IC）反应器是第三代厌氧反应器的典型代表之一,具有容积效能高、节省能源、占地面积小、高径比大等特点,近年来逐渐在我国高浓度有机废水处理领域崭露头角。本文阐述了IC反应器的结构原理和水力特性,其结构相当于两个升流式污泥床（UASB）反应器串联,并具有内循环结构,水力特性包括升流速度和系统压降两个重要参数;概述了IC反应器的启动,其启动周期一般为3~6个月,增加污泥浓度可实现快速启动;介绍了IC反应器的底物抑制特性,其表现出一定氨氮耐受性;综述了该反应器的工程应用,论述了其在畜禽类高氨氮废水的处理潜力,并提出了IC反应器结构与工艺的优化方向。     

多孔纳米材料改性水处理超滤膜的研究进展

基于压力驱动的超滤膜面临渗透性和选择性的制衡及膜污染问题。多孔纳米材料是高性能超滤膜改性制备中一类重要的添加剂,是新型水处理功能膜的研究热点之一。多孔纳米材料的添加为膜提供了额外水通道,其可调的孔尺寸又为在膜内构建出具有高度选择性的纳米通道提供了潜在有利条件,进而突破膜渗透性和选择性的Trade-off效应。同时,亲水性多孔纳米材料的添加有利于提升膜的抗污染性能。本文综述了近年来多孔纳米材料对超滤膜的改性方法,总结了微孔沸石分子筛、介孔炭、介孔二氧化硅、金属有机骨架材料和共价有机骨架材料对超滤膜的改性研究进展,着重评价了不同改性材料对超滤膜在亲水性、渗透性、污染物截留和抗污染能力等方面的影响。最后对未来多孔纳米材料改性超滤膜的研究及应用的发展趋势进行了展望。     

基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展

二维纳米材料是制备膜材料中一类重要的掺杂材料或膜构筑单元,也是新型水处理功能膜的研究热点。已有许多研究报道了二维纳米材料通过有序的堆叠和自组装在膜内构建出规整的水通道,可以赋予膜可调控的分离性能,进而实现trade-off效应的突破,被认为是“下一代膜材料”（next-generation membranes）。同时,二维纳米材料的独特片层结构、催化性能及可修饰性可使膜材料获得新的功能,如导电性能、光/电催化性能等。本文综述了近年来基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展,重点介绍了共混法、自组装等制备方法,并总结了此类功能膜在抗污染、膜通量恢复、强化污染物去除、调控盐截留及污染物监测领域的应用。最后对基于二维纳米材料的水处理功能膜发展方向,如限域催化、调控盐分离、监测传感等新兴领域进行了分析和展望。     

膜法污水处理技术研究应用动态与未来可持续发展思考

在环境功能质量提升和碳达峰、碳中和背景下,膜法污水处理发展面临高标准和绿色低耗处理的双重挑战.如何突破现有膜技术水通量与污染物去除效率瓶颈,降低膜技术/工艺能耗与碳排放,支撑膜法污水处理技术未来可持续发展,是亟需关注和思考的问题.近年来,膜法污水处理在膜分离过程原理、抗污染膜材料制备、膜工艺创新及工程应用等方面取得了长...