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.     

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．     

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．     

膜生物反应器操作条件对EPS含量及膜污染的影响

通过3组平行膜生物反应(MBR)的长期实验,考察了不同污泥负荷和曝气强度下,膜污染状况、EPS浓度及其组分含量之间的关系.结果表明:污泥负荷越高,混合液中所含溶解性EPS含量越高,被污染膜片所粘附的多糖也越多,膜污染速率越快;MBR混合液的可过滤性与溶解性EPS,特别是多糖有较好的线性关系,这表明多糖是重要的膜污染物质.当污泥负荷在0.08 kgCOD/(kgMLVSS·d)左右时,反应器能较长时间稳定运行.在稳定运行的系统中,曝气强度对EPS浓度影响不明显.     

平板膜生物反应器膜间距与曝气气泡形态对膜污染形成的影响

以平板膜生物反应器为研究对象,研究了不同膜间距(4.0mm,8.0mm,12.0mm)和不同曝气管开孔直径(1.0mm,2.0mm,3.0mm)对膜污染的影响.同时建立了模拟膜生物反应器,采用摄像和图形分析法观测了气泡在膜间的上升运动.结果表明在相同比曝气量下,膜间距为4.0mm时,膜污染程度最轻.摄像和图形分析结果表明膜间距为4.0mm时,气泡形状为球帽形,气泡扭曲变形程度最大,单个气泡冲刷面积最大,但气泡上升速度由于"壁效应"而明显减小.在不同曝气孔径下比较了膜阻力上升速率和活性污泥悬浮液中溶解氧的差异,曝气开孔直径为1.0mm时,膜阻力上升速率最小,活性污泥悬浮液中溶解氧浓度最大,曝气开孔直径为1.0mm的管状曝气器既能有效控制膜污染,又能给微生物提供较高的溶解氧,是较为理想的曝气器.     

计算流体力学对膜生物反应器水力学特征的模拟研究

通过计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件,对膜生物反应器内流场和流态进行模拟,定量给出了其流速与剪切力的分布.研究了膜组件距离反应器底部不同距离时的水力学情况和水力学条件.对比了膜生物反应器中,玻璃纤维编织管式膜组件与平板膜组件,由于构型不同所导致的水力学条件差异.结果表明,从雷诺数和质量流速率参数分析,玻璃纤维编织管式膜组件的水力学条件更好,更有利于膜污染的防治.探讨了单个与多个曝气器情况下的流速分布,结果表明,后者流速分布更为均匀.由本文研究结果可知,计算流体力学可以作为一个有力的工具应用于MBR及其膜污染控制研究中.     

颗粒填料复合式膜生物反应器运行参数对膜污染的影响

为了探讨颗粒填料在减缓膜污染方面的作用,通过正交实验,研究了颗粒填料复合式膜生物反应器(HMBR)中膜通量、悬浮污泥浓度、颗粒填料体积三个运行参数对膜污染的影响.在实验过程中用平均膜过滤阻力的上升速率(K)来表征膜污染速率.结果表明,膜污染速率与膜通量、悬浮污泥浓度成正比,与填料体积成反比,填料颗粒能够有效地减缓膜污染和提高膜生物反应器的运行稳定性.各运行参数对膜污染速率的影响次序为:膜通量>悬浮污泥浓度>填料体积.在本实验条件下HMBR的最佳操作参数是:X=4g MLSS/L,C=20%,J=4.5L/(m2·h).     

基于人工神经网络的MBR膜污染研究现状

膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型、高效的污水处理技术,当前膜污染已成为限制MBR工艺推广应用的主要问题.分析了当前MBR膜污染规律的研究现状,指出了现有研究的不足,明确了人工神经网络(ANN)方法运用于MBR膜污染规律研究的优势.对ANN模型在MBR膜污染研究中的应用案例进行系统梳理,阐明了该方法在MBR膜污染研究领域的发展方向,为ANN模型在MBR膜污染研究领域的应用提供依据和参考.     

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.     

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.     

膜的污染及其防治

本文较全面地介绍了膜在使用过程中产生污染的各种因素及防治产生污染的各种方法。     

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%.     

超声技术在膜污染监测中的研究进展

开发和运用一种适宜的无损在线监测膜污染技术对于有效量化膜污染的防治和膜清洗的效果有着重要的应用价值.超声时域反射法在实际操作条件下在线监测膜污染显示出独特的作用.本文介绍超声监测的基本原理,综述近几年该技术在各种膜过程包括微滤、超滤、纳滤和反渗透中各种膜污染(如无机、有机、生物、蛋白质)、膜清洗等方面的研究进展,并对该技术今后的发展趋势进行展望.     

PVC超滤膜处理生活污水及膜污染控制研究

为了研究PVC中空纤维超滤膜直接处理高浓度污水的能力以及膜污染的控制方法,实验将PVC超滤膜采用错流过滤直接处理某污水处理厂生活污水,并采用脉冲进料控制膜污染.结果表明,生活污水经三级过滤后,相关指标达到一级A排放标准:污水浊度降到0.1NTU以下:CODr由120.97 mg/L降到47.34 mg/L,去除率为60.9％;DOC由8.95 mg/L降到4.08 mg/L,去除率为54.4％;细菌截留率为99.6％.实验研究表明,采用低频脉冲进料可以有效提高膜表面的剪切力,缓解超滤膜的污染,与连续运行方式相,低频脉冲进料能提高膜的平衡通量近2倍.     

膜污染试验装置的研究及其应用

研制了用于膜污染与膜清洗研究用的平板膜,使用该平板膜对沧州炼油厂热电厂水处理车间反渗透设备的膜污染、膜的清洗液配方和清洗方法进行了研究。快速恢复了设备的膜通量,说明平板膜的设计是合理的。     

膜蒸馏过程中的膜污染研究

考察了膜蒸馏用于脱盐时膜的污染情况,分析了不同无机盐对疏水膜的具体影响。未处理的苦咸水含有难溶无机盐,膜蒸馏过程中膜表面会出现沉积物。沉积物会破坏膜的疏水性影响渗透液的质量,同时影响膜蒸馏传递过程,降低渗透通量。在无机盐浓度较低时,通过料液预处理剔除不溶物可以有效防止沉积物的出现。     

膜蒸馏污染研究

用膜蒸馏处理含有无机盐的溶液时 ,膜表面会出现盐结晶 ,从而影响膜蒸馏传递过程降低膜渗透通量。本实验研究了无机盐所形成的膜污染对膜渗透通量的影响 ,在无机盐浓度较低时 ,膜污染很小 ;当溶液盐浓度很高时 ,对于NaCl溶液而言达到 2 5 %左右时 ,膜污染急速产生 ,认为改善流体流态可以有效防止膜污染的出现