活性炭减缓膜生物反应器膜污染的研究

针对膜生物反应器(MBR)中膜污染现象,提出投加活性炭方法抑制膜污染。对比了粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)对MBR出水水质及膜污染速率的影响,分析了活性污泥性质,如溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)、絮体粒径分布、毛细吸水时间(CST),及膜面污泥层,得到了膜污染减缓机理。结果表明,MBR对总有机碳(TOC)和氨氮的去除率分别大于97%和98%,PAC组TOC去除率略高于GAC组和对照组。PAC的加入明显减少了与膜污染相关的SMP和松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)浓度,降低了膜污染速率。GAC则主要通过冲刷破坏膜表面污泥层,抑制污泥层的生长,减缓了膜污染。     

微生物代谢产物对膜生物反应器膜污染的影响

针对膜生物反应器（MBR）在运行过程中溶解性微生物代谢产物（SMP）及胞外聚合物（EPS）对膜污染进行研究。实验过程中对MBR内的污泥混合液进行了定期膜阻力监测。结果表明,SMP和EPS对膜过滤阻力有负面的影响。SMP中相对分子质量分布（Mw）在3～10 kDa对膜内部阻力影响显著,SMP中Mw＞10 kDa的大分子有机物及EPS浓度对膜外部阻力影响明显。通过傅里叶转换红外光谱（FTIR）检测膜表面污染物表明,EPS主要由多聚糖、蛋白质和腐殖酸组成,而污染层中的SMP主要是多聚糖和腐殖酸。     

膜生物反应器污泥混合液对膜污染影响研究进展

膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)作为一种高效的污水处理及回用工艺,近年来备受关注,然而MBR的膜污染问题严重制约了该工艺进一步快速的商业化推广.本文综述了污泥混合液各组分对MBR膜分离的影响,包括溶解性微生物代谢产物(soluble microbial product,SMP)、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、污泥浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)、颗粒粒径及无机物对膜污染影响,并对该领域未来的研究方向进行了论述.     

典型金属离子冲击对膜生物反应器运行的影响

对进水中Na+,Ca2+和Fe3+冲击对膜生物反应器(MBR)运行的影响进行了探讨。实验结果表明:进水中3种金属离子冲击对MBR去除COD影响较小,适量质量浓度的Fe3+有利于NH3-N的去除,然而Na+与Ca2+对NH3-N去除影响不明显;进一步研究发现进水中Na+将引起反应器内上清液(SMP)质量分数上升,从而增加膜过滤阻力;进水中Fe3+质量浓度为50 mg/L时显著降低本体溶液中SMP质量分数,有利于减缓膜污染,而当Fe3+质量浓度为150 mg/L时SMP质量分数升高,使膜污染率升高;研究中也发现进水中Ca2+在50或150 mg/L时都可有效地减缓膜污染,进水中金属离子质量浓度与EPS中TB质量分数关系密切。     

钙对陶瓷平板膜生物反应器膜污染的影响研究

通过配制Ca~(2+)的质量浓度分别为50、120、230、540、730 mg/L的进水,考察不同Ca~(2+)含量对陶瓷平板膜生物反应器(C-MBR)膜污染的影响。实验数据表明,Ca~(2+)的质量浓度为230 mg/L时,TP的去除率比Ca~(2+)的质量浓度为50 mg/L时高30%左右,TMP上升速率比其它Ca~(2+)含量下低约为37%,膜通量下降趋势比其它Ca~(2+)含量下高约为27%。同时,在Ca~(2+)的质量浓度为230 mg/L时,由于Ca~(2+)强化了生物絮凝作用,故污泥混合液中的SMP及EPS较其它Ca~(2+)含量下低。     

优化曝气方式对减缓SMBR一体式反应器中膜污染的影响

在相同运行条件下,研究了改进型曝气方式（膜出水时气水比为20：1,停止抽吸时气水比为40：1）和传统曝气方式（采用气水比40：1连续曝气）一体式膜生物反应器下SMBR的运行情况。试验结果表明：改进曝气方式的SMBR中胞外聚合物（EPS）和溶解性微生物产物（SMP）浓度以及料液粘度都低于传统的SMBR,减轻了膜污染,直观表现为具有较低的跨膜压力（TMP）;两种曝气方式的膜阻力均以沉积层阻力为主,改进曝气方式的SMBR沉积层阻力所占比例高于传统的SMBR,后者膜孔吸附及堵塞阻力所占比例远高于前者,因此后者膜清洗费用高;此外改进型曝气方式由于其阶梯式曝气强度降低了能耗。     

无排泥条件下膜生物反应器污泥混合液可滤性分析

膜生物反应器（MBR）在无排泥条件下运行100 d,定期对溶解性微生物产物（SMP）、SMP分子量分布、胞外聚合物（EPS）中的蛋白质和多糖进行监测,应用修正的污染指数（MFI）考察污泥混合液可滤性的变化。实验表明：长时间无排泥运行模式下将导致污泥混合液可滤性的恶化;污泥混合液上清液中分子量（M_w）大于10 kDa 的SMP浓度对污泥混合液的可滤性产生强烈的负面影响;污泥浓度（MLSS）与混合液可滤性之间关系复杂,MLSS对污泥可滤性的影响存在一个临界值;EPS中的蛋白质60 d后发现可被微生物迅速降解,多糖类物质对污泥混合液可滤性有较强的负面影响。     

膜生物反应器中溶解性微生物产物对膜污染的影响

在一体式MBR处理人工模拟生活废水的试验中考察了SMP对膜污染的影响,用多元相关分析法总结了SMP浓度和MLS与膜传质阻力之间的关系,并通过死端过滤探讨了SMP引起膜污染的机理.结果表明,SMP对膜污染有比较明显的影响,膜传质阻力R10与MLSS和SMP浓度的关系式为R10=4.5412E( 10)TOC0.06507MLSS0.28824,SMP对膜污染的影响主要体现在对沉积层阻力的贡献上.     

膜生物反应器中减缓膜污染技术的研究

膜污染是膜生物反应器(MBR)发展应用的瓶颈.从膜的性质、污泥混合液性质和运行操作条件三方面系统论述了膜生物反应器中膜污染的影响因素,重点总结了相应的减缓膜污染的技术方法,并指出了将来膜污染防治技术的研究方向.     

不同碳源对A/O-动态膜生物反应器膜污染的影响

采用两套平行的A/O-动态膜生物反应器工艺处理市政污水,分别以乙酸钠(反应器A)、蔗糖(反应器B)为碳源,考察运行过程中不同碳源对EPS、溶解性蛋白质/溶解多糖比值、污泥粒径、Zeta电位的影响。结果表明,在运行过程中,反应器A中EPS累积量大于反应器B;A、B反应器中溶解蛋白质/溶解多糖比值分别为0.19⁰.40和0.170.40和0.17⁰.27,三维荧光图谱表明,A反应器中类蛋白荧光峰强于B反应器;反应器A中污泥粒径<10μm的微粒所占的比例以及Zeta电位均大于反应器B。以蔗糖为碳源有利于减缓膜污染。     

膜生物反应器中的膜污染及其再生

作为21世纪最具潜力的水处理技术之一,膜生物反应器受到越来越多的重视,在污水处理与回用中有着良好的应用前景,但膜污染和膜再生技术已成为制约其发展的瓶颈.介绍了膜污染的分类和机理,并从膜的性质、混合液的性质以及操作条件等方面对形成膜污染的影响因素及膜污染的防治进行了综述,同时阐述了几种常用的膜污染再生方法.     

混凝剂PAFC对改善MBR膜污染的研究

在MBR处理生活污水的试验中,对投加PAFC的混凝MBR和普通MBR进行了对比,考察膜污染的变化情况.在一个运行周期内,普通MBR胞外聚合物中各组分的增长速率明显大于混凝MBR,在系统运行的60d中,普通MBR膜组件共清洗了2次,分别是在30 d和50 d,混凝MBR膜组件在48 d时清洗了1次.试验结果表明微生物中胞...     

MBR反应器中SMP的研究

膜生物反应器(MBR)在水处理领域的应用已引起人们的广泛关注。然而膜污染已成为制约MBR反应器广泛应用的主要障碍,其中溶解性微生物产物(SMP)又是影响膜污染的重要因素。为此,介绍了MBR反应器的膜污染成因与SMP膜污染机理,综述了近年来国内外关于SMP的成因及其对膜污染影响的研究进展,并对SMP的研究模型进行了总结,最后提出了SMP膜污染的防治措施,以利于MBR反应器的推广应用。     

填料对一体式膜生物反应器运行效能的影响

进行了组合式膜生物反应器(CMBR)和一体式膜生物反应器(SMBR)处理生活污水的试验研究,以考察填料对处理效果的影响及减缓膜污染方面的作用。在稳定期,CMBR对COD的平均去除率为96.7%,SMBR为95.9%,对NH3—N的去除率分别为95.6%和94.9%,试验结果表明,填料的添加对反应器COD和NH3—N的去除效果影响不大,但能有效增强反应器对总氮的去除,去除率从54.5%提高到67.5%;经102 d连续运行,CMBR膜组件清洗次数少于SMBR,说明添加填料不仅提高了膜生物反应器(MBR)的处理效果,而且相对有效地减缓了膜阻力升高的速度;单位膜面积上胞外聚合物(EPS)的面密度与2个膜生物反应器过膜压力随运行时间的变化规律基本一致,CMBR和SMBR中膜阻力与单位膜面积上EPS的面密度正相关,证明EPS对膜污染有着重要的影响。     

SMP形成与降解机制分析及其对MBR膜过滤的影响

以膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)中活性污泥为研究对象,考察了溶解性微生物代谢产物(soluble microbial product,SMP)的形成及降解机制,并探讨了SMP对膜过滤的影响。实验结果表明,在基质存在时反应器内的SMP主要以基质利用相关型产物(utilization associated products,UAP)为主;当基质耗尽后,生物生长相关型产物(biomass associated product,BAP)浓度增加;内源呼吸过程中BAP的产出主要来源于松散胞外聚合物(loosely bound EPS,LB)的水解;通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)检测表明,UAP主要由多聚糖和蛋白质组成,而BAP主要是多聚糖和腐殖酸;与UAP相比,膜对BAP截留效果较好,最佳的水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)时MBR出水同时包含UAP及BAP,BAP浓度与膜过滤阻力呈显著正相关。     

AHL-QS减缓膜生物反应器膜污染研究进展

首先介绍N-乙酰高丝氨酸环内酯（N-acyl homoserine lactone,AHL）型生物群体感应（quorum sensing,QS）信号分子对膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）膜表面形成生物膜的调节机制,通过AHL-QS信号分子细胞间的交流,可决定生物膜形成及胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）分泌;系统阐述了应用AHL-QS信号分子降解酶及淬灭剂对MBR生物膜污染的控制效果,抑制或降解信号分子可显著降低生物膜形成能力,从根本上控制膜污染。此外,针对降解酶及淬灭剂新的固定化技术在MBR中的应用也作了介绍,如磁性载体、膜表面负载、微生物-管束及多孔微球包埋细胞技术。以AHL-QS为基础的膜污染控制策略对于MBR应用前景广阔,然而该技术的工程化研究仍有待进一步深入;加强AHL-QS信号分子识别及进一步明确QS系统对微生物代谢机制的影响是该领域未来重要的研究方向。     

改善污泥性质控制MBR膜污染的研究进展

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了应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍.介绍了污泥混合液中胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响,详细总结了改善活性污泥混合液性质的途径,包括投加添加剂、优化运行参数和培养好氧颗粒污泥.提出了投加天然高分子混凝剂改善污泥性质的方法.