悬浮填料延缓DMBR膜污染的研究

采用两组平行动态膜生物反应器(DMBR)处理模拟生活污水,对比研究投加悬浮填料对DMBR中污泥混合液特性、胞外聚合物(EPS)及膜污染的影响。投加和未投加悬浮填料的反应器分别记为反应器A、B。实验结果表明:运行期间,反应器A混合液中污泥浓度、Zeta电位降低与粘度增加程度、膜通量衰减及膜阻力增大速度均小于反应器B,且Zeta电位与蛋白质含量呈强负向相关、而粘度与多糖含量呈强正向相关。由反应器A、B膜基材的扫描电镜可直观地看出,未投加悬浮填料的膜表面沉积大量的污染物,致使膜孔堵塞;而投加悬浮填料的膜表面污染物较少,抗污染性能明显有所改善。在DMBR中投加悬浮填料有利于延缓膜污染。     

动态膜生物反应器中投加壳聚糖延缓膜污染的实验研究

采用两套平行动态膜生物反应器(DMBR),研究投加壳聚糖对DMBR中污泥混合液特性和膜污染的影响。实验结果表明:投加壳聚糖的反应器对污染物(COD、TN、NH3-N、TP)去除率分别增加4.48%、6.01%、8.64%、13.8%,且膜通量衰减速度、混合液中EPS含量增加趋势、Zeta电位降低程度、小于10μm的粒径所占的比例均小于对照反应器。壳聚糖对控制膜污染有积极作用。     

PAC对IMBR的净水效果和膜污染的影响研究

在运行条件一致的情况下对膜生物反应器和投加粉末活性炭膜生物反应器(PAC-MBR)进行比较研究。并介绍了炭泥比的概念。发现炭泥比对减缓膜污染有重大贡献。试验结果表明,PAC-IMBR具有比普通MBR更为稳定的出水水质,COD、BOD5去除率分别提高了3．1％、2．4％,粒径为40-60目和200-300目的粉末活性炭不利于减缓膜污染,而粒径为80-100目的粉末活性炭则大大降低了膜污染,并且其较佳活性炭炭泥比CSPAC=1／4,更有利于形成生物活性炭,减少料液中的EPS,保持较高的膜通量。     

水动力条件对MBR中超滤膜不可逆污染的影响

为考察MBR处理微污染水过程中水动力条件对超滤膜水力不可逆污染的影响,介绍了水力不可逆膜污染的计算方法,探讨曝气、反冲洗、通量、水温等运行参数的影响并进行优化.结果表明:间歇曝气时,曝气时间、强度及反冲洗时间的选取需考虑MBR的净水效能,实验条件下,2 min的曝气时间是必需的,较优的曝气强度为30~36 m3/(m2·h);较长的反冲洗时间有利于控制膜的不可逆污染,反冲洗时间的确定尚需考虑超滤系统的产水率;过滤通量显著影响超滤膜的不可逆污染速率,PVDF、PVC膜的过滤通量分别不应高于31.5,14.0 L/(m2·h),长期运行中膜污染的评价尚需考虑温度的影响.     

过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响

运行条件是影响超滤膜过滤性能的重要因素,针对这一问题,以东江水源水为研究对象,系统考察恒定水头和恒定通量2种过滤方式对浸没式超滤膜出水水质和膜污染的影响.中试结果表明,恒定水头和恒定通量2种过滤条件下,超滤膜对颗粒物和有机物的去除效果相差不大.在长期运行过程中,恒定水头过滤引起的不可逆膜污染比恒定通量过滤条件下严重,通过选择合理的膜通量和清洗方式,采用恒定通量过滤可使膜系统在较长时间内保持稳定运行.     

MBR+蠕虫反应器膜污染特征及微生物群落结构

为研究针对MBR+蠕虫反应器工艺中蠕虫捕食对膜污染的影响,在常温下分别平行运行MBR+蠕虫反应器(R1)和作为对照系统的MBR+空白蠕虫反应器(R2).监测R1工艺中MBR(S-MBR)和R2工艺中MBR(C-MBR)的跨膜压力(pTM),检测污泥混合液及泥饼层微生物代谢产物的变化.利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析S-MBR和C-MBR中微生物种类和分布.结果表明:S-MBR的膜污染周期为90 d,C-MBR的膜污染周期为28~37 d,蠕虫捕食导致S-MBR中SMP和EPS的多糖和蛋白质减少.S-MBR膜丝表面是微生物菌群Alphaproteobacterium,Betaproteobacterium,Deltaproteobacterium和Geobacter,而C-MBR膜丝表面是微生物菌群Azorhizobium,Rhodobacter,Gammaproteobacterium和Flavobacteria,对MBR膜污染进程起主要作用.Caldilinea可能与S-MBR膜污染减轻有关.蠕虫捕食可改变微生物群落结构,减缓S-MBR膜污染.     

膜生物反应器处理啤酒废水的过程

在膜生物反应器(MBR)的使用过程中,水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)、污泥负荷等操作条件和膜污染程度直接关系到MBR的性能和使用寿命,对过程是否能够工业化起到关键的作用。针对浸没式中空纤维膜生物反应器处理啤酒废水的过程,考察了HRT、DO和污泥负荷等对处理效果的影响。根据实验结果,从达标排放和节省能耗角度考虑,确定HRT8 h,DO 3 mg/L,污泥负荷0.3-0.4 kg/(kg.d)为适宜条件。实验运行过程中,定期对膜进行反冲洗和化学清洗,通过采用先反冲洗,再酸洗,然后碱洗,最后NaClO溶液清洗的方法对膜进行清洗,效果明显,清洗后膜的纯水通量恢复到新膜的75%以上,满足继续使用的条件。     

混凝-微滤处理微污染原水工艺优化及膜污染的研究

利用混凝-微滤联用工艺处理微污染原水,并对工艺运行的关键参数及膜污染的控制方法进行了优化分析.首先在考察混凝最佳工况参数的基础上,确定联用工艺中的关键参数为混合溶液的pH值及混凝剂的投加量,而混凝时间对工艺运行影响不大.混凝-微滤联用的试验表明:二者组合能有效延缓膜污染:在过滤方式上,直接过滤混凝原液在膜污染的控制上效果优于过滤混凝上清液:通过对两种混凝剂在联用工艺中的处理效果和减缓膜污染能力的比较发现,氯化铁对微污染原水的净化效果要远远优于聚合氯化铝(PAC),而聚合氯化铝延缓膜污染能力较强.通过评价清洗后通量恢复水平对膜面污染物进行了分析,结果表明:膜污染中70%～80%由泥饼层引起,有机污染物和微生物的比例约占20%～25%,无机污染物仅占5%～8%,因此使用混凝-微滤工艺处理微污染原水时,适时地采用物理清洗即可达到较理想的膜清洗效果.     

PAC-UF工艺处理沉淀池出水试验

利用粉末活性炭(PAC)和浸没式超滤膜组件联合处理净水厂沉淀池出水,并对处理前后水样的浊度、CODMn、UV254、TOC和三氯甲烷生成势进行检测.结果表明:PAC能够加强超滤膜对水中颗粒及胶体物质的控制,使出水的浊度保持在0.10NTU以下,去除率在95%以上;PAC能有效提高超滤工艺对有机物的去除能力,PAC的最佳投量在20～30mg/L;PAC和超滤膜联合使用还能去除三氯甲烷的前驱物,在投量为20～30mg/L时能降低23.9%～31.4%的三氯甲烷生成势.通过分析PAC投量对膜通量下降的影响可知,PAC投加可以降低膜污染,同时,PAC-UF工艺中形成的膜污染以粉末活性炭颗粒泥饼层为主,可以通过简单的水力反冲洗实现通量恢复。     

MBR中微生物代谢产物对膜污染的影响及其调控方法的研究进展

膜生物反应器(Membrane bio-reactor,MBR)作为一种高效实用的新型污水处理与回用技术,近年来得到了广泛的理论研究与工程应用,而膜污染问题一直是限制MBR发展和应用的一个瓶颈。分析了微生物代谢产物对膜污染的影响,并从调控微生物代谢产物减缓膜污染的方法入手,综述了投加粉末活性炭(PAC)、混凝剂与絮凝剂,以及通入臭氧对污泥混合液的理化性质影响的研究现状。虽然目前的研究取得了一定的进展,但在投加试剂的反应机理、相关性分析等方面仍存在着许多的不足。     

无纺布动态膜生物反应器处理生活污水的研究

采用无纺布动态膜生物反应器处理生活污水,考察了其对污水的处理效果,并对膜污染和膜阻力进行了分析.结果表明:无纺布动态膜生物反应器对COD和NH3-N有较好的去除效果,平均去除率分别为93%和90%;表面通量和透膜压力对膜污染影响显著,增加表面通量或透膜压力,将加快污泥颗粒在膜表面沉积速度,膜污染加剧,过滤阻力增加;无纺布过滤阻力主要来自泥饼层,约占总阻力的98%.     

膨胀污泥对MBR膜污染的影响研究

膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor, MBR)的膜污染限制了MBR工艺的发展。为了能更好地了解污泥膨胀对膜污染发生过程的影响机理,运行了膨胀污泥系统的一体式MBR,通过分析污泥胞外聚合物EPS(Extracellular Polymeric Substances, EPS)、跨膜压差TMP(Transmembrane pressure, TMP)、膨胀污泥沉降性能等,总结膨胀污泥对MBR膜污染的影响。结果表明：膨胀污泥的EPS中蛋白质和多糖含量偏高;膨胀污泥松散絮状结构难以沉淀,沉降性能差,易于形成泥饼层,Rc是导致膜组件污染的主要因素。     

陶瓷膜过滤食醋的膜污染模型与膜阻力分析

针对陶瓷膜过滤食醋的过程,采用堵塞模型及其研究方法,通过测定不同条件下的膜通量,计算并分析了过滤过程中所形成的各种阻力及其分布.研究表明:新膜阻力Rm,膜孔堵塞阻力Ri,浓差极化层阻力Rc以及凝胶层阻力Rg分别占总阻力的14.0%,17.7%,16.4%以及51.8%,其中凝胶层阻力对食醋的膜过滤过程影响最大.因此,过滤过程中应借助防止凝胶层形成的控制技术.新膜阻力Rm所占比例较小,说明所研制的陶瓷膜较适宜于过滤食醋所用.     

MBR在处理生活污水过程中的早期污染和影响因素

针对使用膜生物反应器(MBR)处理生活污水的过程,研究了膜污染的两个阶段和对膜污染速度有影响的因素,分析了膜组件的不同松弛度、不同工作通量对膜组件产生的影响;验证了不同化学清洗剂的清洗效果.结果表明,适当的膜组件安装松弛度有利于缓解膜污染的进展速度,一般以2.200/为宜;较大的工作通量能提高膜丝的处理效率,但会使膜丝寿命缩短;针对不同的水质和水中所含主要污染物的情况,需要搭配不同的清洗剂和清洗时间.     

陶瓷微滤膜微生物污染的实验研究

在陶瓷微滤膜过滤过程中,微生物以及其胞外聚合物在膜表面和孔道内的滋生和黏附造成二次污染,严重影响了陶瓷膜的使用效果及使用寿命。文章通过实验研究了受污染陶瓷膜的微生物污染情况。结果表明,陶瓷膜运行过程中,膜通量下降为初始计通量的40%左右停止使用,需进行反冲洗,陶瓷膜停止使用7 d以上未进行冲洗的无法直接使用,需进行进一步处理;膜通量衰减速度随温度升高而升高,夏季要明显快于冬季,在温度为15℃以下的冬季使用,受污染膜表面的微生物生长不明显,陶瓷膜可连续间歇运行,无需过多地冲洗;腐殖酸能够为滋生的微生物提供生长、繁殖的条件,是引起微生物污染的主要成分;投加适量的次氯酸钠,可有效提高膜通量,是控制膜管微生物污染的有效方法。     

电场无纺布膜生物反应器运行效果及膜污染控制

通过传统无纺布膜生物反应器(MBR)与外加电场无纺布膜生物反应器(EMBR)在同样操作条件下进行对比实验,研究污染物质被去除的效果、膜污染的控制以及污泥特性等问题。结果表明：MBR和EMBR出水的COD平均质量浓度分别为23.01,13.20 mg·L-1,EMBR出水的COD平均去除率为95.15%,要大于对照系统的91.77%。MBR出水的氨氮平均去除率为90.03%,而EMBR的则为92.09%。MBR出水的总磷(TP)去除率达到22.87%,EMBR有更高的TP去除效果,去除率达到43.59%。MBR和EMBR出水的平均浊度分别为3.72,3.31 NTU,且两者的浊度去除率分别为92.98%,93.13%。MBR污泥的平均质量浓度为5 034 mg·L-1,而EMBR污泥的平均质量浓度为7 957 mg·L-1,对比MBR污泥的平均质量浓度增加2 923 mg·L-1。整体上EMBR污泥的污泥容积指数(SVI)值低于MBR污泥的SVI值。试验表明EMBR有更低的膜污染增长速率,而无纺布膜的表征结果说明电场的存在可以缓解无纺布膜表面的膜污染。     

两种膜的前端处理技术减缓膜污染的试验研究

通过超滤膜过滤粉末活性炭预处理长江水和混凝沉淀预处理太湖水的上清液试验,比较各工艺中有机物极性含量的变化,结合膜的扫描电镜照片,探讨粉末活性炭和混凝沉淀预处理技术对膜污染的减缓作用。结果表明,疏水性有机物是造成膜污染的主要因素,亲水性有机物对膜污染的影响较小。超滤膜分别过滤经20mg/L投量的粉末活性炭预处理的长江水样和25mg/L投量的聚合氯化铝预处理的太湖水样时,相比直接过滤2种原水,超滤膜反洗后膜通量可有效恢复。粉末活性炭和混凝沉淀预处理后,膜表面形成的滤饼层较松散,易被周期性反洗排出膜组件,滤饼层可阻止疏水性有机物直接沉积在膜表面,减缓超滤膜污染,同时也可提高超滤膜出水的化学安全性。     

絮凝时间对混凝-超滤工艺的膜污染特性影响

为了考察混凝条件对混凝-超滤工艺中有机物去除效果和膜污染的影响,采用静态超滤试验装置对引黄水库水进行了试验研究。研究了絮凝时间对有机物去除效果、絮体特性和超滤膜过滤特性的影响,分析了膜污染的影响因素。试验结果表明：溶解性有机污染物质( DOC、UV254)的去除作用主要发生在快速混合和凝聚过程,后续的絮凝反应过程对溶解性有机污染物质的去除效果没有影响。絮凝反应时间对絮体特性和膜污染特性的影响显著,过短或过长的絮凝时间均会产生不利影响,絮凝时间10 min时絮凝指数处于最佳范围,絮体二维分形维数最小,膜比通量最大,膜总阻力最小,滤饼层阻力最小,膜孔阻力趋于稳定。混凝剂投加量为20 mg/L、絮凝10 min时,絮体特性和超滤膜过滤性能均达到最佳。欠投药和过投药都会对混凝效果、絮体特性和膜阻力特性产生显著影响。     

荷负电中空纤维膜用于含聚丙烯酰胺污水的处理

以聚砜中空纤维超滤膜为基体,通过紫外辐射接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)制备荷负电膜,并用于含聚丙烯酰胺(PAM)污水的处理.结果表明:荷电膜通量下降率小于原膜,稳定通量是原膜的1.4倍,对PAM的去除率大于原膜,达到82%;操作压力增大,荷电膜通量衰减加快,PAM的去除率降低;随着PAM初始浓度的增大,荷电膜通量下降率先增大后基本不变;过滤不同浓度的含PAM污水,荷电膜对PAM的去除率均大于80%,COD去除率均在70%以上.在25℃,0.10 MPa下反洗20 min后荷电膜通量恢复率比原膜提高20.17%,重复使用3次后,通量恢复率仍保持在92%以上.     

沸石对偶氮染料废水活性污泥混合液性能的影响

目的 考察沸石投加到偶氮染料废水活性污泥混合液中与活性污泥的结合情况,研究其对污泥沉降性能及染料废水的吸附性能的影响.方法 从处理染料废水的MBR中取出发生膨胀的活性污泥,投加不同粒径的沸石(0.088～0.097 mm,0.105～0.125 mm,0.2～0.3 mm,0.335～0.5 mm),经搅拌后静沉.结果 粒径0.105～0.125 mm的沸石最适合与活性污泥结合处理偶氮染料废水.沸石投量2 g/L,活性污泥混合液沉降比由膨胀时的85%降到51%.沸石投量1 g/L,染料废水脱色率和COD去除率分别提高45.8%和27.6%.结论 投加沸石可改善活性污泥沉降性能,并能提高对偶氮染料废水的吸附性能.