颗粒悬浮填料复合式膜生物反应器的过滤性能研究

介绍了颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)在工业废水处理中的应用.在运行条件一致的情况下,对普通膜生物反应器(MBR)和颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)进行了对比实验,着重研究了颗粒填料在膜污染控制方面的作用.结果表明:由于投加填料颗粒,HMBR的沉积层阻力减少了86%,临界通量增长了约20%;在长期运行过程中MBR的膜污染速率是HMBR的3.3倍.在膜生物反应器中投加颗粒填料可以有效地改善其过滤性能,减缓膜通量的下降.     

在汲取液中投加化学清洗剂控制压力延滞渗透膜生物反应器膜污染的研究

压力延滞渗透膜生物反应器(PROMBR)是一种将压力延滞渗透(PRO)技术与活性污泥法相结合的新型污水处理工艺,可以实现水和能量的同步回收.然而,由于正渗透(FO)膜的多孔支撑层朝向组成复杂的活性污泥,导致PROMBR的膜污染严重.本文借助在汲取液中添加化学清洗剂来实现PROMBR膜污染的原位控制.结果表明,在汲取液中投加化学清洗剂可以利用反向渗透将清洗剂输送到FO膜支撑层,从而实现膜污染物的去除.在汲取液中投加HCl可以显著提升FO膜的运行通量,而在汲取液中投加NaClO无法提升FO膜的运行通量.投加HCl对FO膜支撑层表面和孔内的有机污染和生物污染影响不大,但是可以有效缓解无机污染.投加NaClO能够有效减少FO膜支撑层表面和孔内的有机污染和生物污染,但是对无机污染没有影响.相比于有机污染和生物污染,无机污染对PROMBR中FO膜通量下降的贡献更大.     

TiO_2动态改性膜应用于MBR的研究

采用二氧化钛(TiO_2)纳米粒子对聚偏氟乙烯中空纤维膜微滤膜(PVDF MF,0.1μm)和实验室自制聚砜中空纤维膜超滤膜(PSF UF,0.05μm)进行表面亲水改性,以期提高膜的抗污染能力.采用膜接触角、纯水通量、出水TOC、膜压差和扫描电子显微镜(SEM)进行表征了TiO_2动态膜的性能.将TiO_2纳米颗粒改性后的PVDF MF和PSF UF膜应用于膜生物反应器(MBR)处理模拟焦化废水(TOC=500 mg/L),考察了其对MBR过滤性能的影响.实验结果表明,改性后膜的水接触角明显减小,亲水性增强,TMP升高速率明显降低,模拟焦化废水,TOC的去除率平均可达95%,经返洗及次氯酸钠清洗后膜表面TiO_2层外观没有明显变化.改性后的膜组件较显著地增加了MBR的膜抗污染的优势,且具有一定的稳定性.因此,将TiO_2动态改性耐污染膜应用于MBR是可行的.     

浸没式新型PVC膜生物反应器在市政污水处理应用研究

利用一套浸没式新型PVC(Polyvinyl chloride)超滤膜材料的膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)处理市政污水,研究了该新型PVC-MBR的长期运行效果、运行状况及膜污染控制效果.结果表明:新型PVC-MBR对主要污染物COD、NH4+-N、TP和浊度等有很好的去除效果;对COD、NH4+-N去除率分别可以稳定在90%和95%以上;外加化学混凝辅助除磷条件下运行可保证出水TP小于0.5mg/L;膜出水浊度小于0.1NTU,出水水质可达到城市杂用水水质标准(GB/T 18920—2002)的要求.在20L/(m2·h)通量条件下,膜系统运行稳定,跨膜压差(TMP)基本保持在-35kPa以内,在第195天进行离线化学清洗,通过1×10-3NaClO和质量分数0.2%NaOH混合离线清洗后可以使膜运行的TMP恢复至接近新膜通量的水平.     

膜混凝反应器除砷

用国产中空纤维膜组件,研究膜混凝反应器小试规模条件下的除砷效果.结果表明:膜混凝反应器的除砷效果良好,砷的去除率高达92.8%～98.2%,可使原水中As(V)的浓度从100 μg/L左右降至10μg/L以下,出水平均舍砷4.40μg/L,完全满足城市供水水质标准的要求;膜污染是导致膜比通量下降的主要原因,铁盐对膜污染的贡献较小,膜污染主要是有机物污染,占总量的67.2%;通过物理清洗和化学清洗可使膜比通量恢复到新膜的87.8%.     

pH对膜污染层EPS污染特征的影响及机理分析

溶液pH值不仅影响溶质的电荷等表面性质,同时也影响膜表面的特性,从而影响溶质与膜表面之间的相互作用和溶质在膜面的沉积量及膜通量.胞外多糖(Extracellular POlvsac-charides,EPS)是膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)中主要的膜污染物质之一,从实际MBR膜污染层中分离纯化得到的EPS,在EPS引起膜污染机理分析的基础上,以过滤阻力、EPS在膜表面沉积量及膜通量为评价指标,综合分析不同溶液pH对EPS污染特征的影响,可为揭示MBR中EPS膜污染的成因和机理以及污染膜的清洗提供参考.结果表明,MBR膜污染层EPS的膜污染过程较好地符合沉积阻力模型,EPS在膜表面的污染主要是EPS沉积引起的;EPS溶液的pH越高,其与膜之间的排斥力越大,沉积量越少,沉积阻力越小,膜通量越高.pH为7.0时,沉积阻力为3.34×10~(11) m~(-1),沉积量为1.25 g/m~2,初始相对膜通量为9.8%.     

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.     

好氧颗粒污泥膜生物反应器的研究进展

好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGMBR)是一种将好氧颗粒污泥与膜技术相结合的复合式膜生物反应器(MBR)工艺,具有高质出水和低膜污染的特点.综述了AGMBR的典型构型和好氧颗粒污泥(AGS)的特性研究、AGMBR对有机物与营养元素的去除效能、膜污染的控制以及运行参数优化等方面的研究进展,并展望了AGMBR的应用前景和面临的挑战.     

MBR与NF联用净化微污染水源水研究

对纳滤膜在不同产水率条件下的净水性能和膜通量衰减过程,以及纳滤膜在产水率90％条件下的运行特性进行了分析.采用MBR作为预处理与纳滤膜联用,考察联用工艺对水中氨氮和有机物的去除效果,以及MBR膜和纳滤膜的污染情况.结果表明,相比于额定工况,纳滤膜在90％产水率条件下运行,对有机物的去除率和脱盐率分别降低4％和3.5％,仍具有优越的净水性能;膜通量衰减速度增加17％.研究同时表明,降低纳滤膜进水中有机物的浓度能够有效缓解纳滤膜的污染过程,使纳滤膜能够在90％产水率条件下保持较高的通量.MBR与纳滤膜联用对氨氮和TOC表现出良好的去除效果,在进水浓度为1.5 mg/L、3.5 mg/L时,出水分别降低到0.4 mg/L、0.2 mg/L.MBR通过去除水中的颗粒物和有机物,有效地缓解了纳滤膜的污染过程,在60天的运行中纳滤膜通量仅下降24.7％,但MBR膜TMP增长较快,试验中共进行了6次膜清洗.     

PMIA中空纤维膜在MBR系统中污染类型和处理城市污水效果研究

以活性污泥混合液为污染介质,采用标准堵塞模型和沉积过滤模型预测聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)中空纤维膜在模拟MBR系统运行中的污染类型,并结合膜孔径、污泥混合液粒径分布及污染阻力分布加以验证;同时考察PMIA中空纤维膜生物反应器处理COD、NH_4~+-N、TP的去除效果,借助场发射扫描电镜(FESEM)和特征X射线能谱分析仪(EDX)对比污染加重时水洗和化学清洗效果.结果表明,浓差极化阻力约占总阻力的19.18%,滤饼层阻力约占总阻力的45.57%,膜孔堵塞阻力约占总阻力的20.76%,膜污染以膜表面污染物沉积为主.经MBR处理后COD、NH_4~+-N、TP平均去除率分别达到98.28%、98.07%、41.81%.当膜表面污染程度加重时,经化学清洗后膜表面元素更接近于原膜,且压差恢复率更高,清洗效果较佳.     

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.     

膜生物反应器运行中的膜污染及其控制

阐述了膜生物反应器(MBR)在水处理方面的优缺点及膜污染的主要影响因素,总结了国内外关于膜污染及其数学模型的研究进展,归纳出膜污染模型的几种形式,并从膜本身的理化性质改变、混合液理化特性改善、操作条件优化等方面论述了减缓膜污染的方法及措施,介绍了几种膜清洗的方法及设计和操作过程中应注意的问题,提出了今后研究的重点和方向．     

膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用

综述了废水处理领域中的膜-生物反应器的基本特点、应用现状、存在的问题以及国内外研究的进展；重点阐述了膜-生物反应器运行工艺、新型膜材料与器件以及影响膜污染形成的因素与防治措施；并对今后的研究方向进行了展望．     

Evaluation of potential integration of entrapped mixed microbial cell and membrane bioreactor processes for biological wastewater treatment/reuse

The challenge of biological wastewater treatment process is the design and operation of effective retention of mixed microbial cells within the reactor. Entrapped mixed microbial cell (EMMC) technology is designed to entrap the mixed microbial cells in polymeric carriers; membrane bioreactor (MBR) process utilizes membrane sheets/fibers to effectively retain the biomass in the reactor. These two biotechnologies are considered potential alternatives for conventional biological treatment/reuse because of their capability of retaining high concentration of biomass in the reactor, or in other words increasing the solid retention time (SRT). The simultaneous removal of organics and nitrogen were investigated using a modified EMMC system design. The modified EMMC system demonstrated higher organic and nitrogen removal performance due to high SRT. Compared to single-stage MBR process operated at similar conditions, the modified EMMC system was able to achieve slightly lower organic removal, comparable nitrification, and higher total nitrogen removal. One limitation in applying an EMMC only treatment process regime for potential reuse of treated wastewater is that such an operation requires the removal of pathogens and large particles if disinfection and solid/liquid separation were not followed. The major challenge of MBR process to overcome is membrane fouling, and the high energy consumption associated with fouling control. The intrinsic features of EMMC process including high SRT, low, and stabilized effluent suspended biomass concentration may significantly reduce the chance and extent of membrane fouling; while the membrane filtration can further polish the effluent quality from EMMC process. Therefore, integrating MBR and EMMC is strongly recommended because it may be a ??break-through?? for solving the membrane fouling problem and in improving effluent quality for potential reuse.     

膜技术处理印染废水研究进展

介绍了膜分离及集成技术在印染水处理中的应用,分析了膜污染存在的原因及解决膜污染问题的研究现状,重点介绍具有自清洁功能的电催化膜及其抗污染机理.最新结果显示,电催化膜利用膜分离与间接氧化协同作用能够实现印染废水高效降解,是一种绿色环保的污水处理新技术,具有广阔的应用前景.开发具有抗污染、长寿命、高通量的膜材料以及集成技术...     

膜法染料废水处理工艺研究

用乙酸纤维素纳滤膜 ,对染料厂的高盐度、高色度、高CODCr染料废水的处理操作条件 (进料量、压力 )、浓缩过程 (染料含量、浓缩倍率 )、膜的污染和清洗等方面进行了详细研究 .结果表明 ,用纳滤膜技术处理染料废水时 ,过程的通量随着进料流量和操作压力的升高而增大 ,并随着浓缩过程的进行即染料含量和浓缩倍率的增加而下降 ,但仍对染料保持很高的截留率 ,且在高染料浓度 (高浓缩倍率 )下 ,压力对通量影响下降 :在过程回收率达到 80 %(浓缩 5倍 )的情况下 ,膜对废水中色度和CODCr的去除率仍相当高 ;有效的膜清洗则可提高纳滤膜处理染料废水过程的效率 ,延长膜使用寿命 ,从而使纳滤膜法染料废水处理工艺技术更具实用价值 .     

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.     

Fouling characteristics of membrane filtration in membrane bioreactors

The application of microfiltration and ultrafiltration membranes to waste-water treatment is attracting increasing interest, even though they can be limited by their tendency to foul. This problem is particularly acute in side-stream membrane bioreactors, in which a relatively high flux is employed compared with the submerged membrane bioreactor configuration. Experiments simulating the conditions found in a side-stream membrane bioreactor have been conducted to determine the effect that changes in operating conditions have on the fouling characteristics of different membranes.     

膜技术处理含油废水的研究

介绍了膜技术在含油废水处理中的特点和应用前景,针对含油废水的性质,探讨了膜类型的选择、操作压差、膜面流速、操作温度、膜污染及清洗等因素对膜技术处理含油废水的影响.通常情况下,操作压力过大时,膜通量随压力变化较小,而低于该压力时,膜通量随操作压力的增大而提高;膜面流速和温度对膜通量的影响和操作压力的影响类似;膜经过合适的清洗可以基本恢复膜通量.还介绍了膜技术在油田含油废水处理中的实例和存在的问题,并进一步指出今后的发展方向是研究开发经济、高效的污水处理技术,尤其是膜技术和微生物法结合处理油田含油废水的技术.     

Three dimensional woven fabrics as filter media in membrane bioreactor for wastewater treatment

Filters used in membrane bioreactors (MBRs) for wastewater treatment are low in filtration efficiency and the filtration process using MBR is relatively expensive, when low turbidity of treated water is required. To improve the filtration efficiency, three dimensional (3D) orthogonal woven fabrics with textured weft yarns are developed as a filter media used in MBR. Compared with a regular high-density two dimensional fabric filter, the 3D filter with multilayer and tortuous porous structure allows for 1–3 times higher flux and two times more filtered amount of wastewater in 30 days, while still maintaining a stable effluence turbidity and COD removal efficiency. The potential of applying the novel 3D woven filter in MBR for efficient wastewater treatment is proved.