MBR膜污染的形成及其影响因素研究进展

拥有众多优势的膜生物反应器(MBR)技术在污废水处理方面有着广阔的应用前景,膜污染一直是MBR技术应用研究的热点和难点.膜污染的形成和主要污染因素的探讨为MBR膜污染研究奠定了基础,而确定操作工艺条件和膜特性对膜污染的影响规律,可为MBR系统设计或运行中减缓和控制膜污染提供指导.本文概述MBR膜污染的形成过程、主要污染因素及操作参数和膜性能对膜污染的影响.     

电场控制MBR膜污染技术研究进展

膜生物反应器(MBR)出水水质优良,可直接回用.然而,长期运行过程中存在的膜污染问题依然是阻碍其进一步发展及商业化应用的主要因素.电场是缓解膜污染、提高出水水质的有效且清洁的途径之一.微生物燃料电池(MFC)中的微生物通过新陈代谢作用可将污水中蕴含的化学能转化为电能,用于膜污染防治.利用MBR自生电场缓解膜污染的关键是导电微滤膜的制备.综述了电场控制膜污染的基本原理和研究进展、导电微滤膜制备技术及其应用的研究进展,并指出导电微滤膜的规模化生产及实际应用将是MBR膜污染机制研究的重要方向.     

用MPE延缓MBR工艺中膜污染

通过平行对比试验研究了投加MPE(抗污染增效剂)前后膜生物反应器的膜污染速率和出水水质,结果表明,MPE能延缓膜污染和改善水质,用单位膜面积通过单位体积水量时过膜压力(TMP)的增长速率来表征膜污染速率,未投加MPE、投加100 mg/L和300 mg/LMPE的k值分别为0.993 kPa/m、0.751 kPa/m和0.728 kPa/m.结合TMP变化探讨了MPE延缓膜污染的机理.MPE能絮凝混合液中的胞外聚合物(EPS),使污泥粒径变大,改善混合液特性,从而延缓TMP增长和维持膜通量.     

混凝剂对化学强化MBR深度处理印染废水的影响

在自主开发的化学强化MBR(膜生物反应器)技术的基础上,考察30mg/LFeCl3,30mg/LFeCl3和30mg/LCaCl2的组合以及30mg/LCaCl2三种混凝剂投加方式对其深度处理模拟印染废水二级出水的效果以及对膜污染的影响.结果表明,单独投加FeCl3及FeCl3和CaCl2的组合提高了化学强化MBR装置对色度、COD、氨氮和总磷的去除效果.单独投加FeCl3及FeCl3和CaCl2的组合都可以有效地缓解膜污染,其中投加FeCl3和CaCl2组合的效果更好,而单独投加CaCl2将会加重膜污染.FeCl3的絮凝作用可以降低胞外聚合物(EPS)的含量并增加污泥颗粒粒径.此外,CaCl2可以强化FeCl3的絮凝作用,提高膜污染的延缓效果.然而,单独投加CaCl2由于刺激EPS的产生并造成污泥颗粒粒径的减少,从而加重了膜污染.FeCl3和CaCl2都有利于溶解性有机物(DOM)中的小分子量片段向大分子量片段的转化,其中CaCl2的影响更大.     

膜-生物反应器处理高浓度有机废水膜污染影响因素的研究

以膜传质阻力的变化来表征膜污染的状况,在一体式膜-生物反应器处理高浓度有机废水的条件下,分别考察了抽吸时间、膜通量和混合液性质对膜传质阻力的影响,并分析了SS浓度和上清液溶解性有机物浓度(COD)与膜传质阻力之间的关系.结果表明,在曝气量相同,污泥浓度稳定在13g/L左右,停抽时间为3min时,适宜的抽吸时间为10min,膜通量为10L/(m2·h);膜传质20min的阻力R20与SS浓度和上清液COD浓度的定量关系式为R20=9.129E(+9) COD0.4497SS1.0189;膜外表面污泥层的迅速沉积和膜内表面微生物的滋生是高微生物浓度条件下膜-生物反应器膜污染的主要原因.     

固定化脂肪酶聚合物膜的改性及脂肪酶膜反应器的应用

综述了在聚合物膜上固定化脂肪酶的方法及脂肪酶膜反应器的应用,重点讨论了纤维素膜,聚丙烯腈膜和砜膜表面的化学改性途径及其与脂肪酶的偶联方法。     

传统帘式和海藻式MBR法处理印染废水的研究

采用帘式与海藻式两种膜在一定的污泥条件下(如MLSS,pH,SV等),对印染废水各项污染物质的去除效果和膜运行过程进行研究,探索两种膜组件的各自优缺点.实验结果表明:帘式膜对污染物质的去除效果比藻式的好,而藻式膜的抗膜污染性则较好.     

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器的膜污染机理研究

试验研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器处理啤酒废水的膜污染机理.分析了膜阻力分布情况和膜污染速率及稳定运行时膜过滤阻力随运行时间变化的阻力模型.结果表明,最初很短时间内膜污染受膜孔堵塞模型控制,之后受泥饼层阻力模型控制,后一阶段是膜污染的主要控制阶段.经过146天的运行,膜污染较轻,过滤阻力随时间增大的速率非常缓慢,并在一定膜转速下,过滤阻力保持不变.证实了系统由双轴旋转膜组件形成的湍流可削弱膜表面的浓差极化及泥饼层的形成,从而有效地控制膜污染.     

强化MBR处理含酚毒性废水及膜过滤特性的研究

考察添加白腐菌的生物强化膜生物反应器(EMBR)对含酚毒性废水的强化处理效果及其对膜过滤特性的影响.在优化工艺条件下,T=25℃,pH=6.5,水力停留时间(HRT)=10 h,菌种采用粒状活性炭(GAC)负载形式,进水TOC(总有机碳)容积负荷从0.96 kg/(m3?·d)增至2.4 k/(m3·d).实验结果表明:EMBR比传统膜生物反应器(CMBR)处理废水效果更佳(TOC平均去除超过90%),且在研究范围内负荷越高强化处理效果越显著,表明EMBR工艺具有更强的耐负荷冲击及抗毒性.此外,EMBR具有更高的临界通量[20.6 L.(m2·h)],膜持续运行时间更长,且膜污染速率及不可逆内部膜污染阻力均比CMBR有明显降低,表明其在改善膜污染方面亦具有优势.     

厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度豆制品废水的研究

采用膨胀污泥床反应器与外置管式超滤膜组成厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度豆制品废水,实验连续运行240d,AnMBR平均处理量30～160L/d,研究了反应器的处理效果并获得了最佳水力停留时间(HRT).实验结果表明,AnMBR处理高浓度豆制品废水能够达到较好的效果,当进水COD为10g/L左右时,最佳HRT为18h,COD去除率约90%,此时相对应的有机负荷(OLR,以COD计)为13.6kg/(m3.d);稳定运行期间,单位COD气体产率为0.10～0.25L/g,甲烷含量在70%左右:在0.1MPa操作压力条件下进行膜的运行试验,考察了不同清洗方式的效果,采用最佳清洗方式膜通量可以恢复到新膜的90%左右.     

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．     

餐饮废水膜-生物反应器

用膜－生物反应器处理餐饮废水能够有效地降低废水中的污染物浓度,出水水质优于国家《污水综合排放标准》ＧＢ８９７８－１９９６一级标准,达到生活杂用水标准ＣＪ．２５．１－８９．     

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.     

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%.     

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.     

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.     

一体式厌氧膜生物反应器膜材质选择的试验研究

厌氧膜生物反应器作为一种处理高浓度有机废水行之有效的工艺,膜材质选择是保证其良好运行的关键之一.试验研究了一体式厌氧膜生物反应器中三种不同材质的膜PAN、PES和PVDF膜过滤特性.并通过数据拟合得出不同的膜通量和膜阻力随时间的数学模型表达式.结果表明,在相同的操作条件下,PAN膜通量维持在一个较高水平,膜污染速度增长缓慢,PAN膜是本试验条件下厌氧膜生物反应器的最佳膜材质.     

膜生物反应器用于城市污水处理与回用的试验研究

采用规模为40m^3／d的膜生物反应器对城市污水处理回用进行了试验研究．试验结果表明：膜生物反应器具有较强的抗冲击负荷能力，活性污泥对污染物的去除起主要作用，膜分离对维持稳定的出水起重要作用．膜生物反应器出水稳定，水质良好，优于生活杂用水水质标准(CJ25．1—89)．     

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.