MBR在净水工艺中的膜污染特征及清洗

采用悬浮生长型和两种附着生长型膜生物反应器(MBR)处理微污染源水,考察了各种MBR的膜污染特征及清洗情况。通过电镜观察污染膜表面,发现不同MBR的膜外表面污染特征不同,而膜内表面均无明显污染。对污染膜进行物理和化学清洗试验表明,常规物理清洗可使滤饼层大部分脱落,但对膜过滤性能的恢复效果较差;碱洗对膜过滤性能的恢复作用显著,有机污染对膜阻力的“贡献”最大。附着生长型MBR的污染膜表面粘性较大,常规物理清洗效果差,采用超声波清洗可使膜过滤性能恢复约30％,与超声波结合的化学清洗效果优于常规化学清洗。对膜污染化学洗脱液成分的分析表明,MBR中的膜污染与混凝一微滤膜组合工艺(C—MF)相比,有机污染物合量较高,Ca元素合量较低,腐殖质组分略高。两种工艺条件下洗脱液中溶解性有机污染物均以小分子有机物为主;与C—MF相比,NBR的膜污染洗脱液中大分子有机物增多,推测与反应器内微生物代谢产物的产生有关。     

MBR/PAC组合工艺处理污水厂尾水的中试研究

在MBR中试的基础上,向MBR反应器中投加40g/L粉末活性炭(PAC)构成MBR/PAC组合工艺并处理污水厂尾水.试验结果表明:MBR/PAC系统的出水BOD5≤4mg/L、COD≤18mg/L、氨氮≤0.3mg/L、浊度≤0.2NTU,处理效果优于MBR系统.PAC能吸附并降解易引起膜污染的有机物,有效降低了膜污染,减缓了过膜压力的增长趋势,保护了膜组件,并且运行效果良好.通过气洗和反冲洗能很好地维持膜的透过性能,离线清洗可基本恢复膜的透过性能.     

颗粒活性炭干扰膜表面滤饼层形成的研究

向膜生物反应器（MBR）中投加颗粒活性炭（GAC）以干扰膜面滤饼层的形成,减轻膜污染与膜堵塞.结果表明,向MBR中投加粒径为40～60目的GAC（投量为1 g/L）,反应器运行21 d后,膜出水流量为初始时的52.9%,比对照试验的（30.8%）高22.1%;膜组件外层膜丝表面无滤饼层,内层膜丝间有滤饼层形成,部分GAC被吸附到滤饼层中从而增大了其孔隙率,提高了其透水率;GAC使滤饼层结构变得疏松而易于清洗,水力清洗后,在抽吸压力为0.02 MPa下膜清水通量可恢复到新膜的53.5%,比对照试验的高16%.     

臭氧预氧化/MBR工艺处理微污染原水的研究

采用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理微污染地表水,通过30 d的稳定运行考察了系统的除污效能,并通过观察膜表面的微观形态对膜污染的机理进行了初步探讨。初始阶段向MBR中一次性投加2 g/L的粉末活性炭(PAC)作为生物载体,并控制水力停留时间(HRT)为0.5 h、臭氧投量为1.5 mg/L。结果表明,O3/MBR系统由于超滤膜的截留作用对颗粒物的去除非常有效,对浊度的平均去除率达到99.3%;对CODMn、DOC、UV254也有一定的去除效果,平均去除率分别为32.6%、18.7%和30.1%。尽管臭氧氧化使水中的AOC浓度有所增加,但经MBR工艺处理后,整个系统对AOC的去除率为13.4%,生物稳定性得到了提高。运行结束后的扫描电镜观察显示,超滤膜的膜孔被污泥层覆盖;通过原子力显微镜观察发现污泥层的表面粗糙不平,这两者均表明污泥层造成了膜污染。尽管该污泥层导致了跨膜压差的增加,但同时也起到了预过滤作用。     

微滤膜处理铁污染地下水的效果及膜污染控制研究

采用新型超高分子质量聚乙烯管式微滤膜为过滤介质,研究了微滤和曝气氧化/微滤组合工艺处理铁污染地下水的效果及机理。运行初始,微滤对铁的去除率为50%左右,曝气氧化/微滤组合工艺对铁的去除率可达90%以上,比单独微滤提高了40%～60%;运行后期管式膜表面生成铁质活性滤膜,单独微滤对铁的去除率也能达到90%以上。在前期膜污染以铁等无机物污染为主,后期为铁质活性滤膜和滤饼层污染。大流量水力冲洗和稀HC l浸泡可有效去除膜污染,NaC lO碱洗对膜过滤性能的恢复作用较小。     

膜生物反应器净化微污染原水的试验研究

以某微污染河网水为原水,考察了膜生物反应器/粉末活性炭(MBR/PAC)工艺对其处理的效果和运行特性,并与超滤工艺进行比较。膜组件采用聚乙烯中空纤维超滤膜,膜孔径为0.2μm,面积为2 m2;组合工艺的活性炭和污泥浓度分别为0.5、2 g/L;通过时间控制器控制出水泵间歇运行,开/停时间比为8 min/2 min。结果表明:与超滤工艺相比,MBR/PAC工艺对CODMn、TOC、UV254、UV410等有机污染指标的去除效果显著提高,其中对UV410的去除率为85%~100%,对CODMn、TOC、UV254的去除率均可达50%以上,出水CODMn满足生活饮用水卫生标准。对氨氮、铁和浊度的去除率分别超过80%、87%和90%,出水值分别低于0.5 mg/L、0.1 mg/L和0.5 NTU,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

一体式MBR处理洗浴污水的长期运行效果

建立了规模为240 m3/d的一体式膜—生物反应器(SMBR)处理洗浴污水的示范工程,并进行了约450 d的跟踪监测。结果表明,当系统容积负荷为1.04~2.80 kgCOD/(m3.d)时,SMBR的出水水质稳定,且达到《城市杂用水水质标准》(GB/T 18920—2002)的要求。出水COD<35 mg/L、NH3-N<2.0 mg/L、LAS<0.3 mg/L,生物作用对上述3指标的去除率分别为46.9%~93.5%、68.1%~99.4%和94.5%~99.4%。膜的高效截留作用弥补了生物处理的不稳定性,强化了系统对COD的去除效果,但对NH3-N和LAS的进一步去除作用较小。膜表面的滤饼层和凝胶层是造成膜污染的主要因素,定期进行在线化学清洗可以有效恢复膜的过滤性能。     

PAC/MBR处理微污染地表水的中试研究

采用投加粉末活性炭(PAC)的膜生物反应器(MBR)复合工艺——PAC/MBR处理微污染地表水,考察了对浊度、CODMn和氨氮的去除效果。膜生物反应器的有效容积为4m3,采用聚偏氟乙烯平板膜,膜孔径为0.09～0.12μm,总膜面积为85.2m2;MBR的进水流量为1200L/h,一次性投加PAC为1g/L,气水比为5∶1;采用恒压操作、间歇抽吸方式出水,操作压力为0.1MPa,抽停比为8min/2min。中试结果表明,该工艺对沉淀池出水中浊度、CODMn和氨氮的平均去除率分别为98%、33%和53%,能抵抗水质和水温变化的冲击,有效保障出水水质。在PAC/MBR系统中,PAC吸附、生物降解和膜截留作用在去除不同分子质量有机物的过程中具有较好的互补性。投加PAC有助于在膜表面形成稳定的生物活性炭动态膜,保证了恒定的出水流量。     

混凝/PAC/超滤工艺去除水中天然有机物的研究

在饮用水处理过程中如何去除天然有机物是一个亟待解决的问题。混凝能降低水中污染物的浓度,避免这些物质进入膜孔内部,改善沉积在膜表面滤饼层的过滤性能和水中颗粒、胶体的迁移性能,提高膜通量。投加粉末活性炭(PAC)吸附溶解性有机物,利用超滤(UF)膜截留粉末炭,可达到提高出水水质的目的,还能防止膜污染。试验结果表明,混凝/PAC/UF组合工艺对水中UV254、UV410、TOC有较好的去除效果,平均去除率分别为92%、95%、84%,同时能改善膜透水通量、降低膜的吸附阻力、延长过滤周期、有效减少膜污染。     

纳米TiO_2改性膜生物反应器处理污水的研究

采用啧涂纳米TiO2的方法对聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜进行改性,用改性膜生物反应器（MBR）和非改性MBR处理污水,对比了两者的出水水质、膜通量和膜过滤阻力。结果表明,两套MBR的出水水质均可达到《生活杂用水水质标准》（CJ25．1—89）的要求;纳米TiO2改善了膜表面的亲水性和粗糙度,从而使改性MBR的清水膜过滤阻力和不同抽吸压力下的膜过滤阻力均低于非改性MBR的,而其在不同抽吸压力下的稳定膜通量则高于非改性MBR的。