复合菌剂用于膜生物反应器的污泥减量试验研究

将复合菌技术与膜生物反应器结合处理校园生活废水,考察其污泥减量的效果.试验结果表明,反应器内MLSS的质量浓度由投加微生物前的9 000 mg·L~(-1)降到了投加后的5 000 mg·L~(-1),MLSS降低了44.4%,MLVSS同MLSS的变化基本一致;m(MLVSS)/m(MLSS)的变化不是很大,投加微生物后的m(MLVSS)/m(MLSS)较没投加前的平均0.83略有提高;而对COD、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别由未投加时的93.78%,78.38%、75.56%增大到96.03%、88.25%、84.79%,所有指标都有所提高.研究表明,利用膜生物反应器(MBR)对泥水高效分离的特点,通过投加复合菌剂,抑制了不利菌和"无用菌"的生长,改善污泥性能和代谢活性,可以在实现MBR污泥零排放的同时,提高系统的去污能力.     

沉积物微生物燃料电池处理低浓度渗滤液的试验研究

采用沉积物微生物燃料电池处理低浓度垃圾渗滤液,考察了电池的产电性能及对污染物的去除效果。实验结果表明SMFC输出电压呈周期性变化,最大输出电压78 m V。最大功率密度为0.204m W/m2,功率密度随电流的增加先增大后减小,电池内阻较大为2810Ω,过高的内阻限制了燃料电池的产电。COD、氨氮去除率达分别达67%、59%。MLSS、MLVSS去除率分别为23.7%、29.5%。MLVSS/MLSS的比值由0.63降至0.58,在SMFC产电过程中污泥中的有机物得到有效降解。因此构建SMFC在处理低浓度渗滤液的同时可回收部分电能,可实现污水、污泥资源化。     

SRT对膜生物反应器出水水质的影响及其控制途径的研究

膜生物反应器中MLVSS为4000-5000mg／L时,COD的去除率可达98％左右,但随SRT的继续延长,污泥浓度的增加,使得内源呼吸加剧和大量微生物死亡,导致上清液COD上升,SMPnd含量增加,出水COD存在波动性,但COD的去除率仍在94％左右。高污泥浓度下的MBR反应器中投加粉末活性炭后,由于粉末活性炭对SMPnd有很强的吸附作用,因此反应器对COD的去除率增加。     

溶解氧对一体式膜生物反应器(IMBR)的影响

针对溶解氧(DO)和气水比对IMBR工艺出水效果的影响及能耗问题,从气水比对DO的影响和DO对COD与NH3-N去除效果的影响着手,探讨研究气水比、溶解氧以及污水处理效果之间的最佳工作点。试验结果表明,在ρ(MLSS)分别为4.23,4.09,3.70g/L的运行条件下,MBR的最佳运行气水比相应为35∶1,25∶1,17∶1;溶解氧变化速率随污泥浓度的下降而升高;DO的变化对COD的去除效果并不显著;在高污泥浓度下,DO的质量浓度保持在2.63～4.85mg/L之间时,氨氮的去除率随溶解氧浓度的上升而下降,氨氮去除率达90%以上;但DO浓度过低时,氨氮去除效果不佳。     

污泥负荷对UBF处理农村污水的影响

研究了在常温条件下不同污泥负荷对UBF反应器污水处理性能的影响。结果表明在进水浓度为1200 mg/L、水力停留时间（HRT）为10 h、污泥负荷为0．59 kg COD/kg MLSS·d时,UBF对COD的去除效果最佳,达80．14％;在污泥负荷达到1．01 kg COD/kg MLSS·d之前,污泥中生物量比例随着污泥负荷的增加而增加,MLVSS/MLSS值可达0．89;UBF反应器对污水可生化性有较好的改善效果,BOD5/CODCr比值增幅可达28．52％,且低污泥负荷更有利于污水可生化性的改善。     

膜生物反应器臭氧化同步污泥减量新工艺的研究

提出将臭氧直接充入到MBR中的同步臭氧化污泥减量新工艺,考察了同步臭氧化对MBR污泥产率及出水水质的影响.结果表明臭氧投加量为0.025 gO3/gVSS时,同步臭氧化对MBR具有显著的污泥减量效果,污泥产率系数Yobs为0.0096 g(MLSS)/g(COD),而对比工艺污泥产率系数Yobs为0.1147 g(MLSS)/g(COD),同时对COD和NH4+-N的去除率分别维持在91%和95.7%以上.     

污泥运行指标对A/A/O氧化沟生物脱氮的影响研究

采用实际城市污水,研究污泥回流比、污泥龄和污泥浓度(MLSS)对中试A/A/O氧化沟脱氮的影响。结果表明:系统脱氮能力随污泥回流比增大而增强,大于90%时,NH4+-N和TN去除率没有明显提高,还会增加能耗。污泥回流比为60%~90%,泥龄为15~20 d时脱氮效果较好,还需根据进水负荷和脱氮效果进行调节。MLSS对工艺同时硝化反硝化(SND)有显著影响,当MLSS从3 000 mg/L增至6 000 mg/L时,NH4+-N去除率从81.7%增至98.8%,TN去除率从47.2%增至66%,SND/TN从19.8%增至37.4%。     

好氧颗粒污泥处理锅炉废水污泥特征及营养盐去除规律探究

为了探究好氧颗粒污泥处理锅炉废水的可行性,以活性污泥为接种污泥,构建了好氧颗粒污泥反应体系,以预处理后的锅炉废水和颗粒污泥为分析对象,探究了颗粒污泥处理锅炉废水过程中污泥特征的变化规律,分析了颗粒污泥对锅炉废水营养盐的去除特征。结果表明,颗粒污泥内混合液总固体(MLSS)不断升高,稳定运行时MLSS浓度高达5.2～5.7 g/L,MLVSS/MLSS约在0.71～0.73,颗粒污泥沉降性能好,SVI₃₀在41～53 mL/g波动。锅炉废水的处理提高了颗粒污泥胞外聚合物内蛋白质(PN)的含量,稳定时期PN含量在88.5～89.2 mg/g,约是初始值的1.34倍。颗粒污泥对锅炉废水中营养盐具有良好的去除率,稳定时期,COD、氨氮及硫酸盐的去除率分别高达93.5%～95.2%、91.2%～91.6%及74.6%～79.8%。好氧颗粒污泥处理燃煤锅炉废水具有良好的可行性。     

MBR工艺处理诺氟沙星制药废水中污泥龄的影响分析

通过对MBR工艺在处理诺氟沙星制药废水时污泥龄的分析,总结了污泥龄与出水COD、氨氮及m(MLVSS)/m(MLSS)、污泥负荷之间的变化关系。结果表明,污泥龄的最佳运行区间为20～50 d;膜生物反应器中m(MLVSS)/m(MLSS)基本在0.5～0.7;污泥龄与污泥负荷有一定的相关性,污泥龄在20～50 d时,系统运行区间COD污泥负荷为0.12～0.25 kg/(kg·d)。     

涡流空化协同臭氧氧化污泥减量实验研究

以城镇污水处理厂二沉池剩余污泥为处理对象,采用涡流空化协同臭氧氧化污泥减量的工艺,探究了两者协同作用下污泥的减量效果、碳源释放效果以及氮磷元素的溶出量。结果表明:当臭氧投加量为15 mgO_3/gSS时,MLSS从3 500 mg/L下降至1 140 mg/L,去除率达67.4%。MLVSS从1 130 mg/L下降至210 mg/L,去除率达81%。污泥上清液中SCOD从51 mg/L增加至358 mg/L,是初始浓度的7.02倍,DD_(COD)达到13.59%。B/C从0.17增加至0.3,可生化性得到显著改善。TN从2.86 mg/L增加至33.33 mg/L,是初始浓度的11.65倍。TP从5.1 mg/L增加至13.08 mg/L。     

重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制

采用重力出流式膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)工艺对生活污水进行了实验研究. 重力出流式MBR是利用液位水头重力驱动出水,整个系统结构紧凑,操作简便. 结果表明,随着污泥浓度增大(3.9~18.4 g/L),同样的曝气强度对膜表面滤饼层的剪切能力降低,膜通量下降;污泥粘度从5.4 mPa×s上升到680 mPa×s,相应的污泥中的传氧系数与清水中的传氧系数之比a从0.89降到0.10. 因此,从提高膜通量、氧传递速率和降低能耗的角度出发,将MBR的污泥浓度控制在适当范围是非常必要的. 此外,当污泥浓度大于4.8 g/L,污泥浓度的提高对有机物的去除、硝化以及反硝化速率的提高没有明显的贡献. 因此,从MBR的处理能力和运行能耗的双重影响确定MBR的最佳处理污泥浓度值为4~6 g/L,在该浓度区间,生物反应器系统对冲击负荷有较好的抵御能力,同时系统的运行能耗也较低.     

Influence of Dissolved Organic Carbon and Suspension Viscosity on Membrane Fouling in Submerged Membrane Bioreactor

Abstract

This paper deals with the membrane fouling in membrane bioreactor (MBR). Based on the experimental data obtained in the MBR pilot plant study, the influence of F/M ratio on the irreversible and reversible fouling was discussed in the wide range of MLSS concentration. In the case of lower MLSS concentration (2,000–3,000 mg/L), irreversible fouling rate of membrane increased with increasing F/M ratio because of the accumulation of DOC in the mixed liquor. It seems that soluble microbial products with the similar size of the membrane pore will be most responsible for the irreversible fouling. In the case of higher MLSS concentration (8,000–12,000 mg/L), reversible fouling rate of membrane increased with increasing F/M ratio because of the increased suspension viscosity caused by the increased activated sludge size or volume even in the same MLSS concentration.     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细菌共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件。由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0~10.0 g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上。不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移。随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强。在MLSS为8 g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0~0.30 kg/(m3.d)。MLSS≥3.0 g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源。单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定。     

Critical Review on the Effects of Mixed Liquor Suspended Solids on Membrane Bioreactor Operation

Abstract

One of the characteristics of MBRs is that they typically operate with higher mixed liquor suspended solids (MLSS) concentration than activated sludge with a conventional settling tank. While higher MLSS has obvious benefits in terms of increasing the volumetric loading or the solids retention time, it can have negative impacts on system operation and economics. We critically evaluate three hypotheses on how high MLSS may adversely affect MBR operation:

• (1)?reduced membrane flux with high MLSS,

• (2)?decreased aeration alpha (α) value with high MLSS, and

• (3)?poorer thickening characteristics of excess sludge wasted from an MBR based on the Sludge Volume Index (SVI) and the Capillary Suction Time (CST).

The results support the first and second hypotheses, but not the third. Increasing MLSS decreases the critical permeate flux, but the effect is strong only for MLSS<～5 g/L. For the typical MLSS zone (>～5 g/L), flux‐management techniques to prevent serious cake formation are more important than MLSS. The aeration α decreases with increasing MLSS concentration, although the strength of the correlation depends on system‐specific factors that are poorly understood. Thickening properties of IMBR sludge are not significantly poorer than those of traditional activated sludge, based on available CST tests.     

管式膜MBR在印染废水处理工艺中的运行规律研究

以模拟印染废水为研究对象,探讨管式膜MBR在印染废水处理过程中的运行情况.试验结果表明,当MLSS质量浓度为8g·L~(-1)左右,HRT为8h时,管式膜MBR对COD的去除率为82%,对色度的去除率为80%.有机物的去除主要取决于生物反应的效果,膜的截留作用进一步强化了MBR对色度和COD的去除效果.污泥浓度对膜通量的整体衰减程度影响很小,但对初始膜通量的影响较大.     

MLSS concentration: Still a poorly understood parameter in MBR filterability

In this paper Membrane Bioreactor (MBR) activated sludge is obtained from full scale MBRs and submitted to cross-flow filtration using always the same membrane and operational conditions. Samples are diluted in order to create suspensions with different Mixed Liquor Suspended Solids (MLSS) concentrations. MLSS values varied between 3.6 and 18.3 g/L. Contrary to literature results filterability did not present a continuous increase with decreasing MLSS concentrations. Activated sludge with MLSS concentration exceeding 10 g/L originated dilution samples with worse filterability. The dilution caused an increase of particles in the range 10 to 20 μm and a decrease in the range 30 to 100 μm. The activated sludge samples had non- Newtonian viscosity and Soluble Microbial Products (SMP) concentrations varied between 60 and 11 mg/L. Activated sludge samples with MLSS concentrations exceeding 10 g/L are entrapping particles smaller than 20 μm in the activated sludge bulk that therefore are not contributing to the increase of resistance on the membrane. Activated sludge samples with lower MLSS concentrations do not show the capability to entrap particles. These different behaviours suggest that are optimal MLSS concentration ranges for MBR operation.     

单级膜生物反应器处理生活污水的研究

对单级膜生物反应器（MBR）处理生活污水进行了研究,考察了在四种工况下反应器对COD和氮的去除效果及其影响因素。试验结果表明：反应器对COD具有很好的去除效果,去除率在93％以上;对于氮的去除,反硝化是该工艺的关键控制步骤,通过改变运行工况和增加污泥浓度,使NH^＋4-N的去除率达90％以上,TN的去除率达83％以上。     

PAC投加量对MBR混合液性质及膜污染的影响

比较了1g／L及2g／L的PAC投加量对膜生物反应器中混合液性质及膜污染速率的差异。发现两系统上清液COD差距不明显,说明1g／L的PAC投加量忆足以吸附小分子的有机物。当PAC从1g／L增至2g／L时,从微生物絮体中提取的多糖平均值分别为：14．92mg／gMLSS、15．38mg／gMLSS;蛋白质平均值分别为18．82mg／gMLSS、17．58mg／gMLSS;且膜丝内部累积的多糖和蛋白质含量基本相同。当PAC投加量为2g／L时,部分破碎的PAC颗粒会进入膜孔内部,引起不可逆污染。