电极超滤膜生物反应器处理阴离子表面活性剂废水

化妆品生产过程中产生大量的阴离子表面活性剂废水,具有有机物浓度高和易产生泡沫的特点,影响普通超滤膜生物反应器（UMBR）的处理效果和稳定运行。采用自制的电极超滤膜生物反应器（EMBR）处理阴离子表面活性剂废水,考察电流强度对EMBR污染物处理效果和活性污泥性质的影响,探索膜污染的机理。结果表明：与UMBR相比,在电场能的作用下,EMBR滤饼层的有机物含量较低,跨膜压差（TMP）降低50%左右,膜污染较轻。当电流强度为10 mA时,COD去除率和微生物活性最高,分别为97.92%和41.6 mg/（g TSS·h）;滤饼层有机物含量最低,PN、PS和HA的浓度分别为5.6、8.02、0.85 mg/L。较低的电流强度即可促进微生物活性和污染物去除率的提高,有效控制膜污染。     

电化学膜生物反应器应用于难生化降解有机废水深度处理的试验研究

文章考察电化学膜生物反应器(EMBR)对难生化降解废水的污染物去除效果和MBR的膜污染控制情况。在相同的微电场工作条件和MBR操作条件下,通过对照试验研究EMBR系统的对废水污染物去除情况和膜抗污染性能。实验结果表明,电化学膜生物反应器可提高难生化降解废水的可生化性,COD_(Cr)、氮元素的去除率分别达到92.7%、84.4%。外加微电场的作用下,MBR的膜污染情况得到有效减缓,使得EMBR具有更好的运行效能。     

电化学-膜生物反应器强化污废水处理的研究进展

电化学耦合膜生物反应器（EMBR）是新兴的污废水处理技术,除了能够高效去除常规污染物,EMBR在去除微污染物和病原微生物、缓解抗生素抗性基因增殖、控制膜污染和回收生物能源与资源等方面也具有显著的优势。综述了EMBR工艺的原理及特点、污废水处理效能、能源与资源回收效果、膜污染控制和技术挑战。为了推动EMBR的工程应用,未来仍需开发具有高导电性、生物相容性的电极材料,优化反应器构型和操作条件,以持续提升对污废水的处理效能。     

截留分子质量和材质对浸没式超滤膜过滤性能的影响

针对截留分子质量和材质对浸没式超滤膜处理微污染地表水过滤性能的影响问题,研究了两者对膜去除水中颗粒物和有机污染物的特性及其对膜污染的影响。结果表明,随着膜截留分子质量的减小,超滤膜对浊度和各有机物指标的去除率逐渐升高,但超滤膜对溶解性有机物的去除率较低;不同材质的超滤膜对有机物的去除率存在差异。不同截留分子质量和材质的超滤膜过滤原水时的污染程度不同,截留分子质量较小的超滤膜污染程度较轻,但容易引起不可逆膜污染;聚砜(PS)膜抗污染的能力要强于聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氯乙烯(PVC)膜,在实际应用中应根据不同水质特点合理选择超滤膜的截留分子质量和材质。     

生态式膜生物反应器处理生活污水的中试研究

在曝气池中种植芦苇,将普通的膜生物反应器(MBR)改造成生态式膜生物反应器(EMBR)。采用EMBR处理生活污水,对其处理效能进行中试研究。试验结果表明,EMBR能够有效去除有机物及营养物质,对COD、BOD5、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为95.7%、97.3%、97.3%、48.7%、79.3%。EMBR处理效能的提高主要归功于芦苇根系附着生物膜的生物降解作用以及芦苇的吸收作用。     

疏松纳滤膜生物反应器污水资源化处理研究

膜生物反应器（MBR）广泛应用于城市污水深度处理与水资源再生领域。为提高MBR的截留能力并减少膜孔堵塞，以PES膜为基膜采用界面聚合法制备疏松纳滤膜，构建了一种新型疏松纳滤膜生物反应器（LNF-MBR）。进行了LNF-MBR与常规纳滤膜生物反应器（CNF-MBR）、超滤膜生物反应器（UF-MBR）的对照试验，考察了工艺运行性能和膜污染情况。结果表明，LNF-MBR对生物聚合物和部分腐殖质的截留效果比UF-MBR高，在化学需氧量（COD）和溶解性有机碳（DOC）上有较高的去除率。CNF-MBR长期运行会导致盐分积累，降低膜通量，而LNFMBR和UF-MBR没有明显的积盐现象。超滤膜污染以不可逆污染为主，纳滤膜的小孔径减轻了不可逆膜孔堵塞，但易受到生物聚合物的污染。采用疏松纳滤膜能够减少污染物在膜上的附着，减缓膜污染。     

电化学膜生物反应器处理污水性能提升策略及研究现状

针对膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)处理污水时存在脱氮效果差、运行能耗高和膜污染严重问题以及微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)存在出水质量差、所产电能未被有效利用的技术缺陷,电化学膜生物反应器(electrochemistry membrane bioreactor,EMBR)耦合MBR和MFC处理技术,可弥补两者技术缺点,能够实现高效去除污染物的同时减缓膜污染,具有广阔的应用前景。根据EMBR结构特点进行分类;从组成材料选取和运行参数优化角度重点阐述提升EMBR污水处理性能的策略;并从污染物去除、产电性能和膜污染减缓方面详细阐述了EMBR在污水处理中的研究现状;最后指出EMBR处理污水存在的问题及不足,并从新材料的开发与使用、装置规模、膜污染减缓机制、微生物群落结构组成及代谢机理等方面提出建议和展望,以期为EMBR处理技术实现规模化应用提供科学依据。     

生物电化学系统对制药废水中难生化有机物的降解

为探究制药废水中难生化有机物的有效降解方法,本文采用“电Fenton+生物电化学”联合处理制药废水,通过三维荧光光谱（EEMs）及气相色谱-质谱联用法（GC-MS）分析进、出水中溶解性有机物（DOM）和难生化有机物的降解效果,结果如下。①采用电Fenton预处理制药废水,对废水COD_Cr的平均去除率为28.75%±1.29%,对四氢呋喃的平均去除率为41.18%±2.95%,初步降低废水生物毒性,实现了制药废水的良好预处理效果。②电化学生物反应器对制药废水的化学需氧量（COD_Cr）有显著的降解效果且明显优于单一生物膜反应器。其中电化学生物反应器运行39天,COD_Cr从(3438.30~4775.70)mg/L降至(20.18~331.09)mg/L,平均去除率达95.89%±1.63%;单一生物膜反应器运行10天,COD_Cr从(3943.90~4631.20)mg/L降至(345.08~1264.3)mg/L,平均去除率为79.86%±6.21%。③制药废水中溶解性有机物成分以酪氨酸类蛋白、色氨酸类蛋白、溶解性微生物副产物（SMPs）为主,电化学生物反应器对3个区域的荧光组分降解效果明显,去除率分别为58.88%、37.16%和36.26%。④针对制药废水中的主要难生化有机物四氢呋喃,电化学生物反应器可实现四氢呋喃的有效降解,四氢呋喃去除率高达97.65%。本研究从COD_Cr去除率、EEMs降解效果和难生化有机物降解效果三方面考察生物电化学系统对制药废水的处理效果,为电化学生物反应器在制药废水处理领域的应用提供科学依据。     

粉末活性炭-超滤膜组合工艺处理微污染原水试验研究

采用粉末活性炭和超滤膜联用技术对微污染原水进行试验,考察该工艺对溶解性有机物的去除效果、粉末炭改善膜通量以及防止膜污染的效果.结果表明,随着反应器内活性炭浓度升高,工艺处理效果有极大改善,膜通量明显提高,反应器最佳活性炭投加量为0.5 g·L-1,工艺运行1110min,出水TOC、UV254去除率保持稳定,平均去除率分别为44.8%、48.9%,膜通量降低缓慢,1110 min后通量为初始通量的70%.反冲洗对膜通量有所恢复,多次反冲后效果不明显,且反冲后破坏膜表面的滤饼层使出水水质稍有降低.     

一种膜炭生物反应器及其表面活性剂降解效果

开发了一种膜炭生物反应器，并研究其降解表面活性剂废水的效果，与膜生物反应器相比，该系统耐表面活性剂冲击能力强，在表面活性剂负荷不超过 0.126 kg/（m3·d）时，进水 COD 为 1 600～4 500 mg/L,LAS 为 200～1 300mg/L 时，MCBR 出水 COD 稳定在 100 mg/L 以下，LAS 小于 1 mg/L，去除率接近 100%。氨氮平均去除率 85% 以上，总氮去除率在 9.47%～47.74%，系统同时存硝化与反硝化作用。粉末活性炭强化了物理吸附-厌氧生化降解过程，实现了表面活性剂停留时间和水力停留时间分离，有利于难生化物质的降解。该系统的突出优点为在处理高浓度表面活性剂废水过程中无泡沫产生，避免污泥流失，表面活性剂一步去除率超过 99%。     

Experimental study on application of the boundary layer theory for estimating steady aeration intensity of precoated dynamic membrane bioreactors

This paper introduced an approach that used precoated dynamic membrane (PDM) formed from powder activated carbon (PAC) on common terylene filter cloth instead of the conventional MF/UF membrane to build a membrane bioreactor (MBR) for wastewater treatment. The influence of aeration intensity for the PDM stability and the performance of the precoated dynamic membrane bioreactor (PDMBR) for treating municipal wastewater were investigated. The results of the rheological behavior of activated sludge in MBR showed that this liquor was approximated to Newtonian fluid while MLSS was less than 8100 mg/L. From the view of the mechanism of PDM formation process, when the thickness of laminar flow boundary layer was equal to that of PDM, PDMBR would run steadily, and this aeration intensity was defined as steady aeration intensity (172 L/h), which was estimated through using the boundary layer theory in the Newtonian hydrodynamics. In order to confirm the validity of theoretical calculation according to the flat membrane boundary layer theory, transmembrane pressure and treatment performance were observed when aeration intensity by gradual regulation began with oxygen supply aeration intensity (3–5 mg/L), increased up to theoretical calculation results, then till PDM detached. During PDMBR steadily running (31 days), effluent COD was less than 12.5 mg/L and its average removal efficiency was 97.5%, NH₄⁺–N was less than 5.3 mg/L and its average removal efficiency was 76.1%, while the transmembrane pressure just increased to 27 KPa. The results indicated that this operational mode could enhance the stability of PDMBR. During the late period, aeration intensity in practice in the range of 190–200 L/h was obtained. The experimental results concluded that application of the boundary layer theory in aeration intensity theoretical calculation was valid.     

无纺布膜生物反应器膜污染分析及其控制技术

利用自行开发的无纺布膜生物反应器（NWMBR）处理洗浴废水。结果表明,在有机负荷0.64 kgCOD/(m3?d)、污泥浓度5 g/L、水力停留时间6.3 h和膜通量13 L/(m2?h)条件下,出水可始终稳定在COD<20 mg/L,BOD5<3 mg/L,LAS<0.3 mg/L,NH3-N<0.5 mg/L以及浊度<0.5 NTU。在13 L/(m2?h)通量下膜表面形成松散的泥饼层,反应器稳定运行约50天后泥饼层泥量达到9.3 g/m2时导致膜污染的发生;当通量升至18 L/(m2?h)时迅速形成密实的泥饼层导致膜污染。经过分析发现,膜表面污染物主要由亲水有机物、羧酸类、多糖类、蛋白质类等有机物质组成,也存在少量的由Na、Ca、Si、Al等元素形成的无机污染。采用次氯酸钠反冲式清洗,可使无纺布膜的清水通量恢复率达98%,膜平均孔径可从8.25 μm恢复至47.2 μm。     

铝系混凝剂减缓膜污染的红外光谱-多变量曲线分辨分析

超滤是一种高效的水处理技术,近年来被广泛应用于工业废水处理、生活污水回用、海水淡化预处理等领域。然而,超滤长期运行会造成膜污染。本文采用了在线混凝结合超滤工艺,使用不同形态的铝系混凝剂（硫酸铝、氯化铝或聚合氯化铝）,处理含有不同溶解性有机质组分（腐殖酸、牛血清白蛋白和高岭土）的模拟原水,研究不同铝形态、不同组分及其相互作用对超滤膜污染过程的影响。本研究建立了流量衰减模型模拟膜污染过程,结合衰减全反射红外光谱（IR-ATR）和多变量曲线分辨-交替最小二乘法（MCR-ALS）的数据处理方法对膜上的多种污染物进行定性和定量分析。结果表明硫酸铝和氯化铝混凝剂均可明显提高膜比通量,减缓膜污染。该工艺混凝剂投加量低于常规处理工艺即可明显减缓膜污染。混凝剂投加量为0.4mg/L时,氯化铝混凝效果较好,混凝剂投加量为2.4mg/L时,硫酸铝混凝效果较好。低投加量（0.2mg/L、0.4mg/L）下,PAC对缓解膜污染程度不明显,反而加重膜污染。牛血清白蛋白对超滤膜的污染比腐殖酸严重。因为牛血清白蛋白的存在大大降低了混凝的效果,阻碍疏松滤饼层的形成。向原水中投加硫酸铝混凝剂,膜污染主要发生在过滤前期,即...     

两种膜生物反应器工艺在养殖废水处理中的运行效果

采用动态膜生物反应器（dynamic membrane bioreactor,DMBR）和膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）两种处理工艺,研究在相同条件下对养殖废水的处理效果和运行条件。结果表明,不同溶解氧（dissolve oxygen,DO）条件下,DMBR和MBR对CODMn的去除率可达95%以上。DO为0～1 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别达到71.4%、75.8%;在DO为2～3 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别为46.3%、44.1%。DMBR和MBR两种工艺均能达到较好的污染物去除效果。MBR的过滤压差明显高于DMBR,低DO条件下（0～1 mg/L）的运行周期约为5天,DMBR采用重力流出水,运行周期约为10天,过滤压差最高时仅为3.97 kPa,在一定程度上克服MBR成本高、易污染等缺点。     

投加粉末活性炭对超滤膜去除海水中有机物的影响

超滤膜的有机污染问题是膜法海水预处理技术在海水淡化工程应用面临的重要挑战,粉末活性炭吸附是目前常用的膜前预处理手段之一。本文对比分析了直接超滤和投加粉末活性炭后对海水中有机物的截留能力,利用三维荧光光谱分析了投加粉末活性炭对超滤膜截留有机物的影响机制,并考察了海水超滤过程中通量变化及膜污染情况。研究结果表明,投加粉末活性炭能够强化超滤膜对海水浊度和有机物的去除,当粉末活性炭投量为200mg/L时,整个系统对海水中DOC去除率从直接超滤时的55.1%提高到77.6%。利用粉末活性炭的吸附作用及其在超滤膜表面形成的疏松滤饼层能够显著提高超滤系统对海水中腐植酸类有机物的去除能力。与直接超滤相比,粉末活性炭-超滤系统对改善膜通量的作用有限,但粉末活性炭形成的滤饼层能够避免超滤膜与有机物直接接触,可显著减缓超滤膜的不可逆污染。     

膜-好氧组合工艺处理餐饮废水的研究

采用无机膜 -好氧组合工艺对高浓度餐饮废水 (COD 15 0 0 0mg/L)进行处理。考察了进水COD浓度、溶解氧浓度、水力停留时间对好氧反应器处理效果的影响。结果表明 ,当水力停留时间大于 5 .6h时 ,废水的COD去除率高于 90 % ,温度对处理效果影响不大。对好氧出水用无机膜进行分离 ,最终出水COD小于 2 5mg/L ,浊度小于 1NTU。     

内电解-MBR工艺处理制药废水的研究

采用内电解-MBR工艺对制药废水进行处理研究,内电解法作为预处理主要降低有机污染物污染负荷,同时可以转化难降解有机物抑制的毒性,提高废水的可生化性.MBR工艺具有污泥浓度高、抗冲击负荷能力强、降解充分、降解速率高,对难降解物质也可使之分解去除的特点.通过试验研究得出在原水COD为12000mg/L左右时,内电解对该废水COD去除率可达40%左右,MBR的出水可使COD＜300 mg/L.     

膜生物反应器的运行和膜污染特征

研究了膜生物反应器的运行效果、膜污染特征。结果表明：膜生物反应器具有良好的污染物去除效果,在处理生活污水时COD的去除草达到90％以上,出水COD控制在80mg·L^－1以下,NH4-N的去除效果能达到95％,出水NH4-N浓度10mg·L^-1以下,膜污染的过程呈现明显的“两段式”特点,即过膜压力缓慢上升阶段和快速上升阶段。采用NaOH＋NaClO联合清洗后,膜的过膜压力迅速下降,表明膜污染以有机污染为主。