DMBR运行过程及膜污染影响因素研究进展

动态膜生物反应器(DMBR)是一种具有广泛应用前景的污水处理新技术,与传统膜生物反应器(MBR)相比,处理效果相当且膜通量更高、膜污染更容易控制。简要分析了自生动态膜及预涂动态膜的形成过程和再生过程,并从膜材料、活性污泥的性质以及运行条件等方面综述了膜污染影响因素的研究进展,指出DMBR研究应用中存在的问题及发展方向。     

膜基材对动态膜生物反应器处理效果影响研究

分别以无纺布、丙纶、涤纶、锦纶和不锈钢丝网作为动态膜生物反应器(DMBR)的膜基材进行污水处理的试验研究。结果表明,以涤纶和不锈钢丝网作为膜基材的DMBR对COD具有较好的处理效果,系统对COD的平均去除率分别为84.92%和82.76%,动态膜对COD的平均去除率分别为23.03%和20.87%;以无纺布作为膜基材的DMBR对NH3-N的去除效果较好,平均NH3-N去除率为85.06%。5种膜基材的DMBR对TP的去除率均偏低。同时,研究表明,无纺布、锦纶和不锈钢丝网的初始膜通量较大,经过毛刷清洗膜通量略有恢复。     

动态膜生物反应器技术进展

该文介绍了动态膜生物反应器(dynamic membrane bio-reactor,DMBR)的成膜机理、膜结构形态、过滤模型及阻力特性,讨论了基网选择、污泥浓度(MLSS)、出水水头、错流速度对动态膜生物反应器运行特性的影响,对DMBR的应用前景进行了展望。     

一体式自生动态膜生物反应器的运行特性

采用涤纶短纤滤布作为分离介质构成一体式动态膜生物反应器(DMBR)处理模拟生活污水,对反应器处理效果、运行特性进行研究。结果表明,在一个运行周期内,分析DMBR的过滤压差和膜通量变化,在运行10h以后,反应器出水水质趋于稳定,动态膜基本形成,膜通量基本维持在37.9L/(m2.h)。DMBR对COD、氨氮、总氮的平均去除率分别为89.00%、82.50%、44.85%,出水浊度维持在1NTU左右,反应器的反冲洗周期为30h左右,出水水质优于城镇污水处理厂污染物排放一级A标准(GB18918—2002),可回用于城镇景观用水等。     

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。     

动态膜生物反应器运行及泥饼特性研究

选用孔径为74μm的不锈钢网作为动态膜支撑体组件,结合UCT工艺研究了动态膜生物反应器(DMBR)处理生活污水的运行效果及泥饼特性。结果表明,DMBR出水水质基本上可以满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级A排放标准;动态膜污染跨膜压差快速增长阶段的平均速率约为1.13 kPa/h;微生物胞外聚合物提取分析发现蛋白质类物质浓度大于多糖类物质浓度,其比值约3～5;动态膜泥饼层对大分子物质起到了很好的截留作用;泥饼层阻力是动态膜组件过滤阻力的主要部分,约占总阻力95.79%。动态膜膜污染易控制,且反冲洗容易,膜通量恢复率达到96.9%。红外光谱分析表明膜组件表面泥饼层的主要污染物为多糖和蛋白质类物质。     

污水处理中厌氧动态膜生物反应器的研究进展

除了具有传统厌氧膜生物反应器的优点,厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR)以其膜材料成本低、膜污染容易控制等独特优势逐渐成为目前研究的焦点。简要分析了厌氧动态膜的运行过程,总结了长期运行条件下An DMBR的工艺性能,讨论了工艺性能的影响因素。最后探讨与展望了AnDMBR工艺的研究方向与应用前景。     

几种不同基材动态膜生物反应器污泥层性质分析

在动态膜生物反应器（DMBR）中,膜污染的有效控制至关重要。选用4种膜基材料：聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯筛网、聚酰胺筛网,考察膜基材料受污染程度,分析膜面污染物成分。结果表明：应用DMBR处理模拟生活污水,4种材料易受污染的程度依次为聚酰胺筛网、聚酯筛网、聚丙烯无纺布、聚酯无纺布,筛网比无纺布更易发生不可逆污染。膜面物质不可逆污染层中的胞外聚合物含量对膜污染有重要作用,其中蛋白质、多糖均与膜污染相关,蛋白质较多糖与膜污染具有更密切关系。     

一体式A/O/DMBR处理高氨氮化粪池废水的研究

自制了一套新型一体式厌氧/好氧/动态膜生物反应器(A/O/DMBR),并将其应用于高浓度氨氮化粪池废水的处理.结果表明,A/O/DMBR达到了良好的有机物和氨氮去除效果,平均去除率分别为81.5％和87.0％.同时还表现出较强的脱氮能力和较好的稳定性,好氧单元和缺氧单元污泥的比硝化速率和比反硝化速率分别达到2.79、1.33 mg/(g·h).     

阴极负载动态膜生物反应器的效能研究

本文利用电絮凝(electrocoagulation,EC)强化动态膜生物反应器(dynamic membrane bioreactor,DMBR)处理模拟生活污水。试验过程中比较了DBMR、EC-DMBR及阴极负载动态膜生物反应器(cathode load electrocoagulation dynamic membrane bioreactor,CLEC-DMBR)运行效能。结果表明:电絮凝工艺显著提高了系统对总磷的去除率,对TP的去除率超过90%,对COD及NH3-N的去除效果影响较小;通过微生物活性检测分析表明,电絮凝对微生物活性有一定的促进作用,微生物活性与反应器内累积的溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP)浓度负相关;进一步研究表明,CLEC-DMBR中存在的微小气泡改变了动态膜孔隙率,显著延缓了膜污染速率,其运行周期分别为DMBR的2.5倍及EC-DMBR的2.14倍。对各阶段动态膜剥离物红外扫描结果表明,EC装置的加入对于动态膜中微生物体系的物质构成无明显影响。     

Assessment of recycled glass and expanded clay in a dual media configuration for drinking water treatment

The aim of this study was to investigate the overall performance of different types of recycled glass media with the optimized coagulation conditions for drinking water treatment. Tests were performed using a laboratory-based filtration unit, with dual filter media configurations and synthetic raw water. The glass media showed comparable performance for both filtration and backwashing and avoided the breakthrough of particles in the effluent. Moreover, the promising performance of the glass media was a slow head loss development which should grant longer filtration runs, less backwashing requirement and thus possible clean water and energy savings. Finally, the optimized combination of filtration media and coagulation operations can lead to the best filtration performance.     

Y型分子筛过滤性能考察

为探索通过改变Y型分子筛物料的特性及其聚集状态,达到改进物料自身过滤性能,从而实现提高过滤性能和降低投资的目的,采用水热合成法制备Y型分子筛,考察在Y型分子筛改性生产过程中各因素对物料过滤性能的影响。结果表明,物料温度、泵输送作用力、储罐搅拌和铵盐投料分配比例对Y型分子筛物料的过滤性能有明显影响。通过化学或其他方法,在保证产品质量的前提下,可有效提高Y型分子筛物料的过滤性能。     

Efficiency of wood cellulose filtration

木浆纤维素作为助滤剂应用广泛,其过滤性能亟待研究。不同的过滤条件对木浆纤维素滤饼层的过滤性能会有很大影响。本文通过单因素法考察了过滤压力对滤饼层截留精度和平均滤速的影响,并通过正交实验法考察了木浆悬浮液黏度、木浆浓度、木浆添加量、悬浮液含水对滤饼层截留精度和平均滤速的影响。实验表明木浆纤维素属于中等可压缩性物料,其过滤性能随过滤条件变化呈规律性变化。通过对实验结果的分析,确定了优化方案。研究结果为木浆纤维素过滤的小型工业试验提供参考。     

聚结层排布对高压天然气净化用滤芯过滤性能影响的实验研究

本工作利用聚结滤芯过滤性能实验装置,通过改变滤芯内部的滤材排布,研究了聚结层为单一滤材以及由不同滤材排布组合的滤芯过滤性能,分析了聚结层排布方式对过滤效率、压降、饱和度及液体分布的影响。结果表明,由单一滤材组成的滤芯过滤效率随滤材孔径减小而增大,但孔径最小时由于压降较高,导致滤芯综合过滤性能反而最差。疏油在前、亲油在后的聚结层排布方式可提高滤芯过滤效率、减少液滴二次夹带,且以两层相同滤材交错排列的滤芯过滤效率比单层滤材交错排列明显更高,压降也相对较低,使得综合过滤性能显著提升。继续增加进气侧的疏油滤材层数可延缓压降增长、提高运行寿命,滤芯稳态品质因子达到最大值(0.30 kPa-1)。聚结层排布方式对滤芯过滤性能的影响主要通过改变液体分布形式而实现,且末层滤材的通道结构变化是导致不同聚结层排布方式的滤芯过滤性能出现差异的主要原因。     

Ultrafiltration of Parvovirus

Abstract

Ultrafiltration is frequently used in the biotechnology industry for protein purification. The main applications of ultrafiltration are for protein concentration and buffer exchange. This paper focuses on ultrafiltration for purification of parvovirus. The feasibility of using ultrafiltration to remove contaminating host cell proteins from the virus particles has been investigated. Purification of virus particles and virus vectors for clinical applications of gene therapy and in the manufacture of viral vaccines is a major large‐scale separations problem. Today, parvoviruses, such as adeno associated virus, are being extensively investigated as gene therapy vectors. Consequently, development of robust purification operations will be essential.

Tangential flow ultrafiltration and high performance tangential flow filtration of Aedes Aegypti densonucleosis virus has been investigated using flat sheet membranes with a nominal molecular weight cut off of 100 and 300 kD. Virus particles were detected in the permeate of the 300 kD membrane for both modes of operation. In tangential flow filtration no virus particles were detected in the permeate from the 100 kD membrane. However, during high performance tangential flow filtration significant passage of virus particles through the membrane was observed. The results obtained here are in general agreement with results obtained in previous studies of high performance tangential flow filtration for protein purification. Optimization in the operating conditions of high performance tangential flow filtration may result in a highly selective unit operation for purification of virus particles and virus vectors.     

高频振动膜处理含油污水实验研究

使用机械振动和超滤组件结合的高频振动剪切超滤膜过滤系统,来考察振动频率、进口压力、料液流量等因素对膜系统渗透通量和分离性能的影响。利用清水、含油污水和0．1％NaOH溶液来研究高频振动剪切超滤膜过滤系统的性能,对比了常规静态错流膜过滤与高频振动剪切膜过滤,验证振动剪切膜过滤方式的可行性和有效性。     

高压工况对天然气滤芯性能影响的实验研究

为探究高压工况下天然气滤芯的过滤性能变化规律及影响因素,选取了四种规格的滤芯为研究对象,开展了现场实验和实验室性能测试。发现在现场运行410 d后,四种滤芯的压差平均增长约20%,在相同气固过滤实验条件下压差增长速率更大,而四种滤芯的过滤效率和品质因子的差异相对缩小。高压工况下过滤材料压缩了7%~31%,大量颗粒嵌入过滤材料或沉积在表面,各过滤层的透气度普遍下降,而抗拉强度均有所上升。结果表明,选用孔径分布均匀的纤维材料、过滤精度梯级设计的复合材料,对过滤层打褶以及采用导流式骨架,均有助于滤芯在高压运行工况下长周期稳定可靠运行。     

The optimal composition of the filter-media for coping with daily flow-rate fluctuation

The fluctuation of inlet flow in a water treatment plant can change the filtration rate abruptly and ultimately reduce the filtration performance by leaking the detained particles in filter media. The surface wave, occurring in the intake well by the fluctuation of inlet flow, reaches the filtration process in a very short time (about 10 minutes), which makes it impossible to control the filtration rate stably. In this study the authors evaluated the effect of daily flow-rate fluctuation on the performance of sand filtration process, and the dual media composition was proposed to improve the filtration performance. Comparative column tests were carried out for the various dual media, such as sand and anthracite compositions. From the results of column tests, dual media with the composition of sand 45 cm and anthracite 30 cm is more effective than the single media with sand in filtration process. In addition, irrespective of dual media composition, the managing ability to cope with that fluctuation tends to be weak at the end of allowable filtration duration time.     

天然气用聚结过滤元件性能的测定与分析

为了评价目前天然气净化用滤芯气液分离性能,利用聚结型滤芯气液过滤性能的检测装置研究了滤芯的放置方式、滤芯的有效厚度及填充密度等相关因素对气液过滤性能的影响。结果表明：在相同条件下,滤芯垂直于地面放置比水平位置放置时排液较顺畅,气液过滤效果较好,并且压降至少降低25%;不同材质滤芯,随着滤芯厚度在6~32mm范围内增加,滤芯稳态压降增加,过滤器出口液滴浓度减小,过滤性能提高;滤芯的填充密度增加,滤芯压降增大,过滤器出口液滴浓度减小。     

不同预处理方式对超滤膜深度处理印染废水效能影响的研究

以印染废水处理站的二级出水为原水,考察了不同预处理方式(砂滤、微絮凝、微絮凝直接过滤)对超滤膜性能及其去除印染废水中污染物的影响。结果表明,砂滤随着运行时间的延长造成膜的不可逆污染,微絮凝可缓解膜污染,微絮凝直接过滤对膜污染在微絮凝基础上有所改善;不同预处理方式均能保证出水浊度小于0.1NTU;微絮凝直接过滤预处理工艺对CODCr去除率接近70%,微絮凝直接过滤处理方法能有效缓解膜污染,对浊度和有机物的去除效果较好,是较有优势的预处理工艺。