自生动态膜生物反应器曝气方式的影响

自生动态膜生物反应器中侧下方曝气的主要作用是提供氧气和保证反应器内水流处于旋流状态,正下方曝气的作用是提供动态膜表面错流,阻止污染物在膜表面沉积,延缓动态膜的污染,提高运行稳定性。但正下方曝气也会造成对动态膜的侧向挤压,使动态膜泥饼趋于致密,导致出水通量迅速下降。采用曝气强度为16m^3／m^2·h侧下方曝气,运行20min后追加10m^3／m^2·h的正下方曝气,反应器处于最佳运行状态。     

水头差对动态膜组件出水通量及浊度的影响

由于动态膜组件可以实现在一定水头差(WHD,water head drop)条件下自流出水,因此有必要研究WHD对于膜组件运行初期出水通量及水质的影响。试验在体积为400L的反应器设置过滤面积为0．12m~2的200目不锈钢丝网膜组件。研究了WHD=100mm、200mm、300mm、400mm、600mm的条件下出水通量及浊度的变化情况。结果表明,该膜组件的最佳水头差为300mm,其运行2h后稳定出水通量可达0．42m~3／m~2·h,出水浊度5min内即可低于5NTU。根据研究结果。分析了不同WHD对于动态膜的形成及性能的影响,探讨了造成影响的原因。     

膜曝气生物反应器综述

膜曝气生物反应器(MABR)是一种将传统的生物膜工艺与膜曝气的供氧方式联合起来而诞生的新型污水处理工艺。阐述了MABR的原理和特点,通过膜材料、影响因素和应用现状的综述,指出当前MABR应用中需要进一步研究的问题,展望了其在未来的发展趋势。     

平板膜生物反应器适宜运行通量与临界通量关系

通过考察平板膜生物反应器以不同初始启动通量恒流运行后的膜污染情况．研究系统适且运行通量与临界通量间的关系。结果表明，该膜生物反应器的临界通量为40-43L（m2-h）。以不同通量恒流运行后膜污染状况可分为3种情况：初始启动通量不小于临界通量时，短时间内膜污染急剧发展：初始启动通量位于临界通量的2，5．4／5时。开始阶段膜污染缓慢发展，但在运行一段时间后膜污染都进入迅速发展阶段；初始启动通量小于临界通量的2／5时，在近4个月的试验期间内系统维持稳定运行。结合膜面区域污染程度的不均匀性及实际运行过程中临界通量的变化．在冬季低温情况下，适宜的运行通量为2／5-1，2的初始临界通量值。     

负荷对膜曝气生物反应器去除有机物和硝化的影响

讨论了在模拟生活废水的浓度阶段性变化的情况下,有机物负荷以及氮负荷对膜曝气生物反应器的有机物去除和硝化的影响。结果表明,TOC负荷和TN负荷分别从6.6 g/(m2.d)和3.2 g/(m2.d)到26g/(m2.d)和5.8g/(m2.d)变化,碳氮质量比从2.1到4.6变化时,得到94%～97%的TOC去除率。碳氮质量比从2.1到3.7变化时,硝化率约为90%;当碳氮质量比增加到4.6时,硝化率降到81%。在第一阶段,碳氮质量比为2.85,TN负荷从2.5到9.5 g/(m2.d)变化时,TOC去除率为95%。最大硝化速率和硝化率分别为7.5 g/(m2.d)和90%。和传统的生物膜比较,用膜曝气生物反应器处理废水,可同时提高有机物去除速率和硝化速率。     

射流曝气膜生物反应器的除污特性

MBR将活性污泥处理法与膜分离技术相结合,是一种十分有前景的污水处理技术.本系统将射流曝气应用到膜生物反应器中,研究其处理生活污水的性能并取得了较好的处理效果.射流曝气提高了系统的氧利用效率及传质效率.经过射流曝气MBR处理后,COD、NH3-N、TN、浊度的平均去除率分别为88.5%,98%、71.7%、99.2%.由于系统运行期间不排泥,因此系统对TP的去除效果不好,平均去除率仅为15.3%.     

生物膜厚度对膜曝气生物膜反应器硝化性能的影响

在设定的膜内压力下(2 k Pa)启动并运行膜曝气生物膜反应器(MABR),对生物膜生长过程中的硝化性能及生物膜组成变化进行了分析。实验结果表明,在生物膜厚度增长到(293.3±5.8)μm的过程中,生物膜内的总氧通量先增加后减少,最高可达21.3 g O2?m?2?d?1,证实了生物膜的存在可增强MABR的氧传质能力。在生物膜厚度增长的过程中,氨氮表面去除负荷也是先增加后减少,最高可达4.91 g N?m?2?d?1,表明在MABR硝化过程中存在最佳的生物膜厚度,根据所研究最佳生物膜厚度为(119.0±3.0)μm,此时MABR具有最高的氧通量和氨氮表面去除负荷,硝化性能最好。生物膜内胞外聚合物(EPS)成分分析结果表明,随着生物膜厚度的增加,生物膜内层紧密型EPS的含量增加,导致氧传质阻力增加,这是生物膜内氧通量及氨氮去除负荷随生物膜厚度先增加后下降的内在原因。     

膜生物反应器中曝气方式的比较及改进思路

膜生物反应器虽然已成功地应用于废水处理系统,但是膜污染限制了其进一步的推广和应用,因此,有效控制膜污染已成为影响该技术运用的首要因素。通过分析比较现有曝气方式均存在能耗高、氧传递速率低、以及容易导致膜污染等问题,提出了改进一体式膜生物反应器所采用的曝气方式,即采用射流曝气来解决这些问题的思路。     

碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究

对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行150d,分阶段对不同溶解氧(DO)条件,不同进水浓度和不同水力停留时间(HRT)下,MABR的硝化、反硝化同时去除COD的性能进行研究。研究表明,在溶解氧为0.8 mg/L的条件下,TN有最佳去除效果,NH3-N、TN和COD去除率分别为87.88%、86.5%和87.64%。NH3-N的去除率随DO的升高而增大,去除率可达99.7%,但更高的溶解氧(>1.6 mg/L)对去除率影响甚微。高进水负荷实验于16d内,进水NH3-N浓度增大4倍,至214.25 mg/L,去除率仍保持92%以上。HRT由20h逐渐降低至8h时,去除率略有降低,但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。     

ZrO2/堇青石微滤膜表面荷电性能及其对膜通量的影响

采用挤压成型和流铸法制备了ZrO2/堇青石微滤膜,并通过错流方式下的流动电势测量对所制备微滤膜的表面荷电性能进行了表征.研究了过滤介质溶液的pH值、电解质种类和浓度等对膜的表面荷电性能和渗透通量的影响.结果表明:膜流动电势大小取决于过滤溶液的pH值、电解质种类和浓度.溶液浓度为10-3 mol/L时,膜等电点随着电解质种类改变而在4.2和5.4之间变化.膜的流动电势随NaCl溶液浓度提高而逐渐减小,但等电点不变;而CaCl2和Na2SO4溶液中的Ca2+和SO42-/在膜孔表面存在特定吸附,导致膜的等电点和表面净电荷符号改变.制备的ZrO2/堇青石微滤膜在等电点附近出现最大离子溶液过滤通量.     

PERMEATE FLUX BEHAVIORS UNDER VARIOUS PRESSURE DECLINES IN MEMBRANE ULTRAFILTRATION MODULE

The effects of operating conditions on the permeate flux for ultrafiltration of aqueous solution of PVP-360 in hollow-fiber membrane modules, have been investigated based on the exponential model with the consideration of the declines of transmembrane pressure along the axial direction in the hollow fibers. It is seen that the exponential model qualitatively correlates the experiment. The correlation prediction may be improved if the exact but complicated pressure distribution is used for the derivation of presented model.     

工艺参数对干压成型制备的氧化铝载体渗透通量的影响

以氧化铝为主要原料,并添加适量的苏州土和聚乙烯醇,采用干压成型法,制备了氧化铝载体。实验考察了成型压力、PVA用量和厚度等工艺参数对氧化铝载体渗透通量的影响规律,并采用扫描电子显微镜对其显微结构进行测试分析。实验结果表明:当成型压力为16MPa、PVA用量为0.4wt%、厚度为3mm时,可制得渗透通量稳定在6.42m3·m-2·h-1、显微结构良好的氧化铝载体。     

淹没式中空纤维膜过滤装置中曝气强度对系统的影响

本文研究了淹没式中空纤维膜过滤装置中曝气强度对CODMn、NH4^1-N去除率的影响及对膜通量的影响，并对淹没式中空纤维膜过滤装置中的能耗问题进行了一定的研究。     

定热通量加热下微三角形槽道中滑移流动的换热特性

微三角形截面通道是现代工程实际应用中常涉及到的流动通道.针对微三角形槽道利用正交函数法求解了滑移流区内带温度跳跃边界条件的能量方程,对不可压缩气体在微三角形槽道内充分发展层流滑移流动的换热特性进行了理论分析,获得了轴向定热通量加热、周向均匀壁面温度条件下微三角形槽道内的温度分布和换热特性的分析解.计算结果表明：正交函数法适用于微三角形槽道内滑移流动换热特性的分析计算;在滑移流区,微三角形槽道内的平均Nusselt数随Knudsen数的增加而减小,其随高宽比变化的分布曲线随Knudsen数的增加而平行下移,Nusselt数比随Knudsen数的变化关系基本不受高宽比的影响.     

反渗透系统膜通量均衡工艺

指出了反渗透膜系统膜通量失衡问题的严重性：分析了品种配置、淡水背压与段间加压三大膜通量均衡工艺的特征与功用;给出了典型系统进行膜通量调节的工艺参数例证：从而为平衡膜通量问题提出了一套较为完整的工艺理论。     

EFFECTS OF AXIAL PRESSURE DROP ON THE LENGTH-AVERAGED PERMEATE FLUX IN CROSSFLOW MICROFILTRATION

A hydrodynamic model is presented which predicts the dependence of the steady-state, length-averaged permeate flux on the longitudinal pressure drop during crossflow microfiltration in both flat slit and tubular channels. The integral approach described by Romero and Davis (1988) has been extended to predict the axial variation of the transmembrane pressure drop along with that of permeate flux and cake layer thickness. The mechanism of shear-induced diffusion is employed in the analysis, which is restricted to particles with diameters of approximately 0.5-20μm (Davis, 1992), but the procedures may be extended to other particle transport mechanisms. The model predictions have been compared to the corresponding values calculated using a constant transmembrane pressure drop set equal to the arithmetic mean of those at the channel entrance and exit. The simulation results show the axial pressure drop to have the most significant effect on the average, steady-state permeate flux predictions for long, tubular channels with small critical lengths, operating under membrane resistance limited conditions and low transmembrane pressures. Neglecting the axial pressure drop, under typical operating conditions, results in as much as a 50% overestimation of the length-averaged, steady-state permeate flux.     

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。     

气升式陶瓷膜-生物反应器渗透通量的实验研究

为了降低陶瓷膜-生物反应器的能耗、同时提高膜的渗透通量，本文将气升式外循环引入膜-生物反应器的设计。实验条件下，搭建了气升式陶瓷膜-生物反应器装置，研究了导气管直径、气升位置、气速、气体性质等循环条件对渗透通量的影响；并在相同条件下与液体不循环的过滤相比较，证明采用气升循环可以较大提高膜的渗透通量。     

一种新型高通量纳滤膜研究

以聚砜为底膜,以哌嗪和均苯三甲酰氯为反应单体,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为油相添加剂,制备了高通量复合纳滤膜。制得的复合膜对Na2SO4的截留率为98.2%,通量为59.1 L/(m2.h),对PEG200的截留率为83.05%,通量为69.3 L/(m2.h),对NaCl的截留为38.9%,通量为70.3 L/(m2.h)。