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.     

PAM对DMBR污泥混合液特性的影响

采用A(未投加PAM)、B(投加PAM)两套平行的A/O—DMBR反应器处理城市生活污水,考察PAM对反应器内污泥混合液特性及膜污染的影响,并建立滤饼层阻力模型,进行模型计算值与实测值的比较分析。结果表明,A反应器在运行第14天时达到最大污泥粒径131.58μm,B反应器则在运行第12天时就达到最大污泥粒径159.09μm,B反应器中的污泥平均粒径始终大于A反应器;B反应器的混合液粘度及好氧池中EPS含量增大的幅度均比A反应器小;PAM对膜通量减小、膜阻力增大有延缓作用;滤饼层阻力模型计算结果显示,PAM可延长A/O—DMBR膜运行周期,在反应器运行前期50 h内,ΔP的模型计算值低于实测值但基本吻合。     

海绵填料对AAO—MBR处理效能及膜污染的影响

在相同的运行条件下,分别采用AAO—MBR与AAO—HMBR(投加海绵填料的复合式膜生物反应器)处理生活污水,考察投加海绵填料对AAO—MBR处理效能及膜污染的影响。结果表明,两种反应器对生活污水中的COD、氨氮、TN均有较好的去除效果,出水中除TP之外的其他指标浓度均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。投加填料后,反应器对COD、氨氮、TN和TP的去除率分别由92.71%、95.08%、41.87%、64.13%提高至96.06%、98.34%、59.10%、72.20%;另外,膜污染状况也有所改善,当跨膜压差(TMP)达到26kPa时,HMBR运行了20 d,而MBR仅运行了13 d;在60 d的运行过程中,MBR中的膜组件进行了4次清洗,而HMBR中的膜组件仅清洗了2次。运行相同时间后,MBR的膜表面有清晰可见的污染物附着,而HMBR的膜表面仅有少量污染物附着;红外光谱分析表明,膜表面滤饼层污染物主要为蛋白质与多糖。     

PAC/MBR处理微污染地表水的中试研究

采用投加粉末活性炭(PAC)的膜生物反应器(MBR)复合工艺——PAC/MBR处理微污染地表水,考察了对浊度、CODMn和氨氮的去除效果。膜生物反应器的有效容积为4m3,采用聚偏氟乙烯平板膜,膜孔径为0.09～0.12μm,总膜面积为85.2m2;MBR的进水流量为1200L/h,一次性投加PAC为1g/L,气水比为5∶1;采用恒压操作、间歇抽吸方式出水,操作压力为0.1MPa,抽停比为8min/2min。中试结果表明,该工艺对沉淀池出水中浊度、CODMn和氨氮的平均去除率分别为98%、33%和53%,能抵抗水质和水温变化的冲击,有效保障出水水质。在PAC/MBR系统中,PAC吸附、生物降解和膜截留作用在去除不同分子质量有机物的过程中具有较好的互补性。投加PAC有助于在膜表面形成稳定的生物活性炭动态膜,保证了恒定的出水流量。     

MBR/PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水.试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4mg/L、COD≤18mg/L、氨氮≤0.3mg/L、浊度≤0.2NTU,处理效果优于MBR系统.PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好.通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能.     

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。     

膜生物反应器在污水深度处理中的技术研究

试验研究了以膜生物反应器(MBR)为核心的单元式再生水处理装置(处理能力为30m3/d)在设置成A/O型MBR和A2/O型MBR两种工艺组合和不同运行条件下(如安装BS填料、投加PAC、改变原水条件和增减膜组件数量等)对城市污水的深度处理效果。试验结果表明单元式再生水处理装置具有较高的污泥浓度(MLSS=10000～12000mg/L)和较强的抗冲击负荷(温度、水质变化等)能力。在不同工况下CODcr、BOD5、NH3-N、TN、SS、浊度、色度和粪大肠菌群数等指标均达到或优于国家一级A标准。优化的A2/O型MBR工艺的各项出水指标达到或优于国家一级A标准。BS填料可明显提高生物脱氮效率。     

改性粉煤灰协同PAC混凝预处理印染废水实验研究

以Ca(OH)2为活化剂,采用混合-焙烧法制备了改性粉煤灰混凝吸附剂,研究了PAC、改性粉煤灰、改性粉煤灰协同PAC混凝处理废水的一般规律.实验结果表明,改性粉煤灰混凝吸附印染废水能较好去除废水的COD和色度,但投加量较高,污泥体积大;改性粉煤灰与PAC有显著的协同作用,共同处理印染废水COD和色度去除率显著提高,是一种经济实用的预处理工艺.     

SBAC/MBR工艺处理垃圾渗滤液的膜污染特性

将污泥基活性炭(SBAC)与膜生物反应器(MBR)联用对垃圾渗滤液进行处理,既可以降低活性炭的使用成本,同时又实现了污泥基活性炭的应用。采用SBAC/MBR工艺处理垃圾渗滤液,并与MBR工艺进行对比,研究了两反应器内污泥混合液中EPS、SMP以及膜表面EPS的含量和组成,分析了其对TMP的影响。在整个运行过程中,SBAC/MBR内污泥混合液中的EPS、SMP以及其中的蛋白质和多糖含量均随运行时间先升高后降低,在一个操作周期内,膜表面EPS及其蛋白质、多糖含量均随运行时间逐渐上升,TMP随运行时间呈先缓慢上升后快速上升的变化规律。SBAC可以有效降低污泥混合液中EPS和SMP的含量和组成比例,改善膜表面泥饼层的性质和结构,减缓膜表面泥饼层的形成和增长以及膜孔内的堵塞现象,从而减轻了膜污染。在一个操作周期内,投加SBAC主要是延长了TMP的缓慢上升阶段,从而使膜组件的清洗周期由17 d延长至21 d。     

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。     

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.     

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 .     

浅议一体式膜生物反应器

简单介绍了膜生物反应器(MBR)及一体式MBR的特点，分析了造成一体式MBR膜污染的原因及其影响因素，介绍了一体式MBR膜过滤模型，推导了一体式MBR中膜分离活性污泥混合液时固体颗粒的沉积和大分子有机物之间的相互关系，并概述了一体式MBR在国内外的应用及发展前景。     

不同MBR工艺处理生活污水效能的对比

污泥是富含有机物的碳质材料,可以制备成吸附性能比拟活性炭的吸附剂。利用污泥制备成廉价吸附材料并应用于膜生物反应器(MBR),对比研究了污泥基吸附剂-MBR(SAMBR)、MBR、PAC-MBR工艺处理生活污水的效能与膜污染情况。结果表明,SA-MBR工艺对UV254、DOC的去除率分别为58.5%与88.8%,与PAC-MBR工艺的去除效能(UV254:62.3%;DOC:90.1%)相近,优于MBR工艺的47.8%和85.9%。在控制膜污染方面,由于混合液中EPS与SMP的含量较低,而且投加的污泥基吸附剂富含铁、铝化合物,有效降低了污染物对膜的污染,使SA-MBR工艺的膜阻力较低,膜比通量下降速度较缓慢。     

臭氧预氧化/MBR工艺处理微污染原水的研究

采用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理微污染地表水,通过30 d的稳定运行考察了系统的除污效能,并通过观察膜表面的微观形态对膜污染的机理进行了初步探讨。初始阶段向MBR中一次性投加2 g/L的粉末活性炭(PAC)作为生物载体,并控制水力停留时间(HRT)为0.5 h、臭氧投量为1.5 mg/L。结果表明,O3/MBR系统由于超滤膜的截留作用对颗粒物的去除非常有效,对浊度的平均去除率达到99.3%;对CODMn、DOC、UV254也有一定的去除效果,平均去除率分别为32.6%、18.7%和30.1%。尽管臭氧氧化使水中的AOC浓度有所增加,但经MBR工艺处理后,整个系统对AOC的去除率为13.4%,生物稳定性得到了提高。运行结束后的扫描电镜观察显示,超滤膜的膜孔被污泥层覆盖;通过原子力显微镜观察发现污泥层的表面粗糙不平,这两者均表明污泥层造成了膜污染。尽管该污泥层导致了跨膜压差的增加,但同时也起到了预过滤作用。     

添加剂对减缓膜生物反应器中膜污染的作用研究

膜生物反应器(MBR)具有高效、出水水质好的特点,在生活污水和工业废水处理中得到应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍。通过向膜生物反应器中投加添加剂,人为改善反应器中活性污泥混合液的性质,从而减缓膜污染进程成为一种新兴的膜污染控制技术。总结近年来对添加剂减缓膜生物反应器中膜污染的效果和机制的研究,以期找到更有效、廉价的减缓膜污染添加剂。     

MBR/PAC工艺处理微污染源水的膜污染机理及控制

采用膜生物反应器(MBR)与粉末活性炭(PAC)的组合工艺(MBR/PAC)处理微污染源水,考察了膜污染的机理与特征,探讨了控制膜污染的措施。结果表明:MBR/PAC工艺处理微污染源水时的膜污染发展速度较快;膜污染以滤饼层沉积和有机物膜孔污染为主,同时伴随着少量的无机物污染;膜固有阻力、滤饼层阻力、凝胶层与膜孔堵塞阻力分别占膜总阻力的15%、43%和42%。只用清水冲洗膜表面可使膜过滤性能恢复35.7%~38.5%;而用0.3%~0.5%的NaClO浸泡足够时间后,膜过滤性能基本得到恢复;在碱洗后增加稀酸清洗,可进一步提高清洗效果。     

AHLs信号分子对MBR膜生物污染的影响

针对膜生物反应器(MBR)运行过程中膜污染的变化情况,利用超高效液相色谱(UPLC-MS/MS)技术检测不同运行时期污泥和膜上滤层中N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)类信号分子的含量和种类变化,并结合胞外聚合物(EPS)与溶解性微生物产物(SMP)中各组分的含量变化,对污染的阶段性变化和群体感应信号分子间的相互关系进行较为全面的分析。研究发现,在MBR系统运行中,导致膜生物污染的污染物有EPS和SMP,而主要有3种群体感应信号分子能促进混合液与生物滤层中污染物的分泌。其中,C8-HSL能促进混合液SMP及EPS中多糖的产生,3-oxo-C8-HSL对混合液SMP中的蛋白质和DNA有很强的促进作用,3-oxo-C6-HSL能促进膜上EPS中蛋白质的产生,表明群体感应信号分子通过影响污染物的产生来导致膜生物污染。     

臭氧预氧化/MBR工艺的膜污染研究

以受污染地表水为处理对象,通过与单独膜生物反应器(MBR)工艺的对比,考察了臭氧预氧化/膜生物反应器(O<,3>/MBR)工艺的除污效果及膜污染情况.两个系统均稳定运行了55d,其中预氧化工艺的臭氧投量为1.5 mg/L,臭氧反应柱的接触时间为15 min.结果表明,臭氧预氧化不仅能够有效提高对有机污染物的去除效率,而且显著降低了膜污染.三维荧光光谱分析结果显示,臭氧预氧化能够以不同方式缓解膜表面及膜孔内污染物质的积累,从而减轻了膜污染.采用凝胶色谱对水中溶解性有机物(DOM)的分子质量分布进行了研究,结果显示:在254 nm波长处,O<,3>/MBR工艺混合液中DOM的吸收强度明显低于MBR的,尤其是分子质量为500～2 000 u的有机污染物,说明臭氧预氧化能够减轻这类物质引起的膜污染.运行结束后,通过扫描电镜观察发现,臭氧预氧化能够有效降低膜孔的堵塞,从而有助于控制不可逆污染对膜过滤过程的影响.