废水处理中膜生物反应器的研究进展

膜生物反应器作为一种新型高效的生物处理技术和绿色技术,在水处理领域中得到了广泛的应用.综述了膜生物反应器在全世界的研究现状,膜生物反应器的构型、好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器及应用情况,膜污染控制技术.探讨和展望了膜生物反应器的应用前景,指出了今后的研究方向.     

污泥膨胀对一体式膜生物反应器影响的研究

以一体式膜生物反应器处理污水，对比研究污泥膨胀对一体式膜生物反应器的影响。结果表明：在污泥膨胀期，由于丝状菌的作用，一体式膜生物反应器中COD的去除率略有增加，但同时出现净水头压差增大、膜孔阻塞严重、膜外大量附着丝状菌等负面结果。由此认为，一体式膜生物反应器一旦发生污泥膨胀应采取必要的控制措施。     

颗粒填料复合式膜生物反应器运行参数对膜污染的影响

为了探讨颗粒填料在减缓膜污染方面的作用,通过正交实验,研究了颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)中膜通量、悬浮污泥浓度、颗粒填料体积三个运行参数对膜污染的影响.在实验过程中用平均膜过滤阻力的上升速率(K)来表征膜污染速率.结果表明,膜污染速率与膜通量、悬浮污泥浓度成正比,与填料体积成反比,填料颗粒能够有效地减缓膜污染和提高膜生物反应器的运行稳定性.各运行参数对膜污染速率的影响次序为:膜通量>悬浮污泥浓度>填料体积.在本实验条件下HMBR的最佳操作参数是:X=4g MLSS/L,C=20%,J=4.5L/(m2·h).     

厌氧膜生物反应器膜污染特性研究

试验研究了厌氧膜生物反应器(MCAB)在处理酒厂高浓度有机废水时的膜污染特性.试验分析了膜阻力分布状况,结果表明外部阻力(浓差极化阻力和泥饼层阻力之和)占总阻力的98%,小于膜孔的物质进入膜孔内引起堵塞与吸附而形成的内部阻力仅占总阻力的2%.同时对泥饼阻力模型(J(t)与t的关系)进行变形推导得出新的阻力模型(阻力R与t的关系),并对数据进行线性拟合,结果表明厌氧膜生物反应器膜阻力符合新的阻力模型,并得到试验条件下的厌氧膜生物反应器的阻力数学模型方程为:R(t)=2.19×1013(1 0.14t)0.5.     

一体式陶瓷膜生物反应器膜构型的选择

对于一体式陶瓷膜生物反应器,选择6种有代表性构型的多通道陶瓷膜进行了通量和运行稳定性方面的比较.结果表明:在纯水体系中,随着构型中渗透侧、原料侧面积比的增大,通量也增大;通道直径为4 mm的膜管由于易造成通道堵塞而不适合用于过滤活性污泥混合液;在相同的通量下运行,与产水通道相邻的渗透通道数量越多,其承担的工作负荷就越分散,该构型在运行中也就更有利于TMP(跨膜压差)的长期稳定;外膜的存在对于一体式陶瓷膜生物反应器的稳定运行是有意义的,有利于渗透通量的提高.综合考虑渗透通量以及过滤活性污泥体系的稳定性,4号构型的膜管较适合应用于一体式陶瓷膜生物反应器.     

颗粒物质控制膜污染的增强型膜生物反应器工艺的研究

用于废水处理的膜生物反应器工艺(MBR),是指通过膜过滤实现活性污泥与产水的分离的新型生化法处理废水技术.由于MBR具有占地面积小和出水水质好的优点,膜生物反应器成功应用到废水处理中的案例正在迅速增加.膜污染是MBR废水处理工艺面临的主要问题之一.膜污染会导致膜的渗透性能降低,为此必须通过化学清洗才能恢复膜的性能.为了实现无化学清洗的MBR工艺,研究使用持续物理冲刷去除膜污染层的方法.在活性污泥中加入颗粒物质(粉料),通过这些颗粒物质的持续冲刷作用实现去除膜污染层的目的.经过8个多月的实验,膜组件的渗透性能保持不变,通量可以达到40 L/(m2.h)以上.系统安装了在线的浊度仪作为产水质量的检测,在试验过程中,浊度始终没有变化.作为对比,同时也进行了一个参照实验(MBR标准工艺,没有加入颗粒物质),实验结果表明,传统的MBR工艺的膜组件渗透性能会不断下降导致通量下降,需要进行化学清洗.新型MBR工艺高通量和无需化学清洗的优势,将极大地提高MBR工艺的成本效益.     

颗粒悬浮填料复合式膜生物反应器的过滤性能研究

介绍了颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)在工业废水处理中的应用.在运行条件一致的情况下,对普通膜生物反应器(MBR)和颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)进行了对比实验,着重研究了颗粒填料在膜污染控制方面的作用.结果表明:由于投加填料颗粒,HMBR的沉积层阻力减少了86%,临界通量增长了约20%;在长期运行过程中MBR的膜污染速率是HMBR的3.3倍.在膜生物反应器中投加颗粒填料可以有效地改善其过滤性能,减缓膜通量的下降.     

膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用

综述了废水处理领域中的膜-生物反应器的基本特点、应用现状、存在的问题以及国内外研究的进展；重点阐述了膜-生物反应器运行工艺、新型膜材料与器件以及影响膜污染形成的因素与防治措施；并对今后的研究方向进行了展望．     

膜生物反应器运行中的膜污染及其控制

阐述了膜生物反应器(MBR)在水处理方面的优缺点及膜污染的主要影响因素,总结了国内外关于膜污染及其数学模型的研究进展,归纳出膜污染模型的几种形式,并从膜本身的理化性质改变、混合液理化特性改善、操作条件优化等方面论述了减缓膜污染的方法及措施,介绍了几种膜清洗的方法及设计和操作过程中应注意的问题,提出了今后研究的重点和方向．     

膜生物反应器中临界通量理论的研究

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,而膜生物反应器在低于临界通量运行时能有效减缓膜污染.介绍了临界通量理论的概念、测定方法、产生机理和影响因素,并对各影响因素间的相互关系做了探讨.其中临界通量概念有强弱两种形式,膜生物反应器工艺应用的主要为弱形式的临界通量;临界通量的测定方法主要包括流量阶梯法、压力阶梯法和滞后效应法等;临界通量存在的机理可归结于活性污泥粒子所受的趋向于膜表面的拖曳力与粒子的返混作用达到了平衡,而拖曳力与返混力的大小主要与膜与膜组件特性、混合液性质及操作条件有关,且各个因素间相互影响.     

缺氧-好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水

采用前置缺氧/好氧膜生物反应器处理高浓度氨氮废水,对反应器的硝化和反硝化性能以及污泥特性进行了研究.研究结果表明:适宜的pH、DO、T下,在容积负荷1.5kgNH4 -N/(m3·d)以下时,出水平均NH4 -N值在1 mg/L左右,硝化率保持在99%以上;在容积负荷为1.0 kgNH4 -N/(m3·d),C/N为3.2,回流比为3时,硝化率为99%,总氮去除率达到83.34%.缺氧池与好氧池的污泥浓度后期分别稳定在6.5～7.0 g/L和9.5～10.0 g/L,两池污泥VSS/SS长期稳定在89%左右,说明污泥没有无机成分的积累.     

膜截留分子量对污水分置式好氧膜生物反应器处理性能的影响

不同截留分子量超滤膜的好氧膜生物反应器研究结果表明,膜的截留分子量越大,膜表面越易出现浓差极化现象,清洗周期缩短;截留分子量对越滤膜水通量的影响随运行时间增加而逐渐减少;截留分子量对好氧膜生物反应器有机物去除性能影响较小;膜截留分子量不同,生物反应器内的MLSS浓度也会明显不同,该现象的确切原因则有待于实验研究来进一步确定。     

平板膜生物反应器操作运行条件对膜污染特性的影响

采用正交试验法分析评价浸没式平板膜一生物反应器操作运行条件对膜污染的影响．试验选择了影响膜污染的3个主要因素,结果表明各因素对膜污染的主次关系为：污泥浓度〉抽停时间比〉曝气强度;其优化的操作条件为：污泥浓度5500mg／L,抽停时间比10：4,曝气强度0．3m^3／h．试验同时测定了各部分膜阻力的分布情况,结果表明,外部阻力是膜阻力的主要组成部分,因而设法减轻泥饼层或凝胶层的沉积是减轻膜污染的重要手段．     

动态膜生物反应器(DMBR)研究进展

动态膜生物反应器是一种将动态膜过滤技术和生物法污水处理工艺相结合的新型污水处理工艺.介绍了DMBR机理及工艺处理效果,并从膜基材选择、操作参数控制等方面评述了国内外学者在该领域的研究成果,指出DMBR存在的问题及发展方向.     

外置式中空纤维膜-生物反应器处理污水的研究

设计了可正/反运行的外置式膜-生物反应器(RMBR),研究了RMBR处理污水的工艺条件,讨论了膜面流速、添加粉末活性炭(PAC)等因素对临界膜通量、CODcr脱除率的影响.结果表明:在进水水质CODcr为312~584 mg/L,NH3-N为16~40 mg/L时,RMBR的出水水质达到CODcr<15 mg/L(脱除率>96.5%),NH3-N<1.53 mg/L(平均去除率>80%),浊度<0.17 NTU;添加PAC后出水水质CODcr<4.22 mg/L,临界循环比降低了10%~20%;对于已污染的膜,水反冲洗、碱浸泡后水反冲洗、碱浸泡 酸浸泡后水反冲洗可使膜通量恢复至新膜的47%,83%,94%;组件反置运行可使膜通量恢复约10%.     

生物铁法-膜生物反应器中膜过滤特性的研究

在浸没式膜生物反应器(简称MBR)处理模拟印染废水的过程中,通过向反应器中投加氢氧化铁絮体,进而形成生物铁污泥,来实现膜污染的防治.从操作压力变化、污泥阻力分布、膜污染电镜照片、污泥显微镜照片、污泥粒径分布等测定和观察结果表明,生物铁法MBR污泥总阻力仅为普通MBR污泥总阻力的1/3,这说明投加氢氧化铁絮体后增加了膜水通量,明显减小了膜过滤阻力.     

浸没式中空纤维膜生物反应器的膜污染及防治对策

膜污染是浸没式膜生物反应器(SMBR)工艺中普遍存在的问题,是影响SMBR稳定运行的关键因素.从微观和宏观两方面分析了SMBR的膜污染的机理,综述了国内外控制膜污染问题的最新研究进展,包括膜自身性质的改进、膜组件及反应器结构的优化、污泥混合液特性的改善、工艺运行条件的优化及膜清洗技术的发展,在此基础上指出了目前关于膜污染问题研究的不足及未来的主要发展方向.     

无机膜反应器的研究进展

膜反应器是具有反应与分离双重功能的单元集成设备,通过分离与反应的协同作用强化化学反应过程,已在加氢、脱氢、分解和氧化等苛刻反应中显示出优势。膜材料是决定膜反应器性能与应用的关键因素。重点从膜材料角度出发,介绍了致密无机膜反应器与多孔无机膜反应器的特点及发展。指出应开发高分离性能、抗污染、易于封装的膜材料,加强膜反应器质...     

平板膜生物反应器膜间距与曝气气泡形态对膜污染形成的影响

以平板膜生物反应器为研究对象,研究了不同膜间距(4.0mm,8.0mm,12.0mm)和不同曝气管开孔直径(1.0mm,2.0mm,3.0mm)对膜污染的影响.同时建立了模拟膜生物反应器,采用摄像和图形分析法观测了气泡在膜间的上升运动.结果表明在相同比曝气量下,膜间距为4.0mm时,膜污染程度最轻.摄像和图形分析结果表明膜间距为4.0mm时,气泡形状为球帽形,气泡扭曲变形程度最大,单个气泡冲刷面积最大,但气泡上升速度由于"壁效应"而明显减小.在不同曝气孔径下比较了膜阻力上升速率和活性污泥悬浮液中溶解氧的差异,曝气开孔直径为1.0mm时,膜阻力上升速率最小,活性污泥悬浮液中溶解氧浓度最大,曝气开孔直径为1.0mm的管状曝气器既能有效控制膜污染,又能给微生物提供较高的溶解氧,是较为理想的曝气器.     

无机膜反应器的研究进展

膜反应器是具有反应与分离双重功能的单元集成设备,通过分离与反应的协同作用强化化学反应过程,已在加氢、脱氢、分解和氧化等苛刻反应中显示出优势。膜材料是决定膜反应器性能与应用的关键因素。重点从膜材料角度出发,介绍了致密无机膜反应器与多孔无机膜反应器的特点及发展。指出应开发高分离性能、抗污染、易于封装的膜材料,加强膜反应器质量和热量传递基本理论研究,以促进无机膜反应器早日大规模工业化应用。