生物载体缓解管式膜MBR工艺中的膜污染

膜污染一直是影响膜生物反应器(MBR)工艺稳定运行的难题。试验研究了浮球填料的加入对好氧管式膜MBR工艺中膜污染的影响规律及机理。结果表明，生物载体的加入能够显著减缓膜污染。与没有生物载体的MBR相比，载体填充率达到40%时可使滤饼层阻力下降约60.7%,孔堵阻力下降约90.6%,单周期运行时间延长约83.3%。机理分析表明，载体型MBR中悬浮污泥粒度明显增大，不可逆膜污染主要组分溶解性胞外聚合物(EPS)含量显著减少，而且EPS中蛋白质相对比例增加，滤饼层与膜面间的结合程度减弱，可改善低压冲洗和化学清洗效果。     

活性炭减缓膜生物反应器膜污染的研究

针对膜生物反应器(MBR)中膜污染现象,提出投加活性炭方法抑制膜污染。对比了粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)对MBR出水水质及膜污染速率的影响,分析了活性污泥性质,如溶解性微生物产物(SMP)、胞外聚合物(EPS)、絮体粒径分布、毛细吸水时间(CST),及膜面污泥层,得到了膜污染减缓机理。结果表明,MBR对总有机碳(TOC)和氨氮的去除率分别大于97%和98%,PAC组TOC去除率略高于GAC组和对照组。PAC的加入明显减少了与膜污染相关的SMP和松散结合型胞外聚合物(LB-EPS)浓度,降低了膜污染速率。GAC则主要通过冲刷破坏膜表面污泥层,抑制污泥层的生长,减缓了膜污染。     

改善污泥性质控制MBR膜污染的研究进展

膜生物反应器(MBR)具有高效,出水水质好的特点,在生活污水和工业废水处理中得到了应用,但膜污染是MBR广泛应用的主要障碍.介绍了污泥混合液中胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响,详细总结了改善活性污泥混合液性质的途径,包括投加添加剂、优化运行参数和培养好氧颗粒污泥.提出了投加天然高分子混凝剂改善污泥性质的方法.     

膜生物反应器污泥混合液对膜污染影响研究进展

膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)作为一种高效的污水处理及回用工艺,近年来备受关注,然而MBR的膜污染问题严重制约了该工艺进一步快速的商业化推广.本文综述了污泥混合液各组分对MBR膜分离的影响,包括溶解性微生物代谢产物(soluble microbial product,SMP)、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)、污泥浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)、颗粒粒径及无机物对膜污染影响,并对该领域未来的研究方向进行了论述.     

一体式膜生物反应器深度处理垃圾渗滤液的适用性研究

采用自制一体式膜生物反应器(MBR)深度处理垃圾渗滤液(COD 800～1 300 mg·L^-1、氨氮40～80 mg·L^-1),考察了MBR启动及优化条件下连续运行状况。结果表明,启动11 d后COD、氨氮去除率分别达到63.65%、81.78%;在HRT为24 h、DO为3～4 mg·L^-1的最优条件下运行28 d, COD、氨氮去除率分别达到80%以上、90%以上,但跨膜压差从20.3 kPa增至46.8 kPa,表明膜污染产生且逐渐加剧;傅立叶变换红外光谱分析表明,膜面污染物与污泥的有机官能团相似;荧光光谱分析表明,膜面污染物主要为多糖类、类色氨酸蛋白质、类富里酸和类腐殖酸;对比分析MBR稳定运行15 d和28 d时的胞外聚合物和溶解性微生物产物的特征荧光峰,发现膜面污染物的特征荧光峰与胞外聚合物、溶解性微生物产物的荧光峰相似,且与胞外聚合物的相似性更高,说明胞外聚合物为膜污染的主要来源,溶解性微生物产物为膜污染的次要来源,因此MBR长期稳定运行需重点关注胞外聚合物的控制。     

胞外聚合物对膜污染的影响及对策

膜生物反应器(MBR)中膜污染问题直接影响了工艺的稳定性和经济性。通过分析膜污染机理发现,胞外聚合物(EPS)在膜污染中起重要作用。从EPS的性质、组成及影响因素等方面进行了归纳总结,并对膜污染控制提出了相应的对策。     

金属离子对膜生物反应器混合液可滤性影响研究进展

膜生物反应器(MBR)作为一种高效的污水处理及回用工艺,近年来备受关注,然而MBR的膜污染问题严重制约了该工艺进一步快速的商业化推广。本文综述了金属离子对MBR污泥混合液可滤性的作用,并探讨了混合液中胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP)对膜污染影响。为说明高价金属离子对混合液可滤性的调控作用,文中通过DLVO、DCB及箱蛋理论深入探讨了金属离子对生物絮凝影响的机理。最后,对该领域未来的研究方向进行了论述。     

PAC/MBR用于微污染地表水处理的中试研究

采用投加粉末活性炭(PAC)的膜生物反应器(MBR)组合工艺-PAC/MBR处理微污染地表水.中试结果表明,该工艺出水水质稳定,稳定运行期间出水浊度、CODMMn和氨氮分别保证在0.3 NTU、1.9 mg·L-1和0.2 mg·L-1以下,达到生活饮用水卫生标准的要求.膜表面生物活性炭(BAC)滤层具有良好的抗压性,出水通量呈阶梯式下降,防止了持续性的大幅度衰减.混合液中悬浮态PAC和生物活性炭能吸附大部分胞外聚合物(EPS),降低溶解态胞外聚合物含量,有利于减缓膜污染.     

中空纤维膜生物反应器膜污染影响因素

该文研究了两种不同孔径的聚偏氟乙烯中空纤维膜生物反应器(MBR)在城市污水处理过程中不同外界因素对膜污染的影响.研究表明造成膜污染的主要因素有活性污泥特性、胞外聚合物(EPS)、膜孔径等.试验发现,膜的过滤性能下降并不完全由污泥浓度影响,真正造成膜过滤性能的下降可能是由于污泥自身性质的改变.随着污泥浓度的增加引起粘度的...     

膜生物反应器中膜污染影响因素的研究进展

文章综述了膜生物反应器(MBR)运行过程中膜污染影响因素的研究现状和进展。膜污染会导致膜通量下降、系统运行成本增加等问题,是限制MBR进一步发展的瓶颈。从膜元件固有性质、膜分离操作条件以及活性污泥混合液性状等3个方面,分析了影响膜污染发展的主要因素,论述了各因素与膜污染的具体关系。各因素之间互相作用,直接或间接影响膜污染,其中膜材质、膜孔径、膜通量、曝气量、污泥组分、粒径分布(PSD)、胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)等为重要影响因素。     

膜生物反应器中膜污染机理的研究

在采用膜生物反应器（MBR）处理染料废水的过程中,通过对活性污泥进行终端过滤来反映膜污染机理,着重考察了膜过滤的形式、膜通量变化和膜污染的形成。污泥的终端过滤过程严格符合沉积过滤定律;膜通量随过滤时间呈指数衰减趋势,并在几分钟内就达到相对稳定值;扫描电镜照片也证实了膜污染主要是膜面沉积层引起的。     

不同电极间距下自生电场膜生物反应器中的膜污染行为分析

以自制铜纳米线（Cu-NWs）导电微滤膜为膜组件兼阴极,构建自生电场膜生物反应器（SEF-MBR）,研究不同电极间距下自生电场强度、跨膜压差（TMP）与膜污染行为的变化规律,可为MBR技术升级及进一步推广应用提供理论依据。结果表明,当电极间距从4cm减小到2cm时,自生电场强度从0.7mV/cm提高到1.2mV/cm,TMP的上升速度从0.15kPa/d降低到0.08kPa/d。缩短电极间距有利于缓解膜污染。随电极间距减小,静电斥力提高了40.5%,阴极产生的H₂O₂和·OH浓度也大大增加。电极间距对SEF-MBRs好氧活性污泥的胞外聚合物含量影响不大,但均低于对照MBR系统。共聚焦激光扫描电镜（CLSM）观察发现,与对照系统相比,导电微滤膜表面的污染层厚度减小了20.2%,膜表面污染物以微生物总细胞和β-D-glucopyranose多糖为主。缩短电极间距可提高系统自生电场强度,进而提高静电斥力及H₂O₂和·OH产生量,减缓膜污染。     

膜生物反应器中污泥特性对膜污染的影响研究

膜生物反应器(MBR)是膜技术与污水生物技术的组合工艺，与传统污水处理工艺相比具有许多优点，但膜污染目前仍是限制MBR广泛应用的突出问题。有效的膜污染防治技术，可以增加膜通量，增强系统稳定性，减少系统维护和运行费用。在膜过滤过程中，污泥混合液的特性对于膜污染具有重要作用。近年来围绕污泥特性对膜污染的防治问题取得了许多研究成果，膜污染的数学模型研究也得到了很大发展。     

Microbial Fuel Cell Membrane Bioreactor in Wastewater Treatment,Electricity Generation and Fouling Mitigation

Membrane bioreactors (MBR) have gained much attention due to their ability to achieve higher treatment efficiency. However, high external energy consumption in aeration for membrane fouling mitigation has been limiting their application. Microbial fuel cells (MFC) can ideally extract energy from wastewater in the form of electricity and reduce membrane fouling. Thus, the use of MFC-MBR is rapidly expanding. However, the MFC-MBR design and operation is not fully mature and further research is needed to optimize the process efficiency and enhance the applicability. This review gives an overview of recent studies on the performances of MFC-MBR systems, regarding the design and configuration of the integrated system, irrespective of whether optimization was done or not in the operating system.     

膜生物反应器中膜污染控制技术的研究进展

膜污染是膜生物反应器(MBR)运行的必然结果,是MBR大面积推广的严重阻碍,因此研究膜污染控制技术具有重要意义。从膜污染发生前的预防和膜污染发生后的清洗2个方面,论述了常见的各种膜污染控制手段,综述了膜污染控制技术的研究现状与进展。其中膜污染的预防手段主要有膜(膜组件)固有性质的改进、操作条件的优化以及混合液性状的调控3类,而膜污染的清洗手段按是否使用药剂可分为物理清洗和化学清洗2类。综合考察MBR运行中的膜污染状况,采用合理的方法对膜污染进行控制,能够有效延长膜的使用寿命,提高MBR的实用性能。     

电场对超滤膜污染和去除性能影响的研究

研究了电场对超滤膜污染和去除性能的影响。结果表明,原水中的腐植酸在电场中发生电泳迁移,减少了向膜表面的移动,同时发生凝聚现象,沉积在膜表面形成疏松的滤饼层,有效的减缓了膜污染。经过与普通超滤膜过滤的平行试验比较得出,附加电场后对羟苯甲酮(BP-3)的去除率提高了70%～100%。同时发现,吸附是大孔径低压膜去除小分子BP-3的主要作用,水中腐植酸的存在对超滤去除BP-3有一定的促进作用。通过稀HCl、NaOH溶液浸泡和水力冲洗,可有效消除膜污染,使得膜过滤通量得到恢复。     

PF-MBR处理城市生活污水膜污染特性研究

在膜生物反应器处理污水过程中,广泛存在膜污染问题。自制膜生物反应器,向其中添加磁性铁氧体粉末,组成铁氧体粉末膜生物反应器(PF-MBR),并用其处理城市生活污水;研究了添加磁性铁氧体粉末对膜污染的影响,并进行机理分析。研究结果表明,添加磁性铁氧体粉末能一定程度上延缓膜污染。不加磁性铁氧体粉末的MBR-B运行到第30天时膜过滤压差达到22.9 kPa,而添加磁性铁氧体粉末的MBR-A膜过滤压差只有17.2 kPa;MBR-A的膜过滤阻力比MBR-B的低1.65×1012m-1。临界通量测定结果也表明,向膜生物反应器中添加磁性铁氧体粉末能减缓膜污染。机理分析表明,向膜生物反应器中加入磁性铁氧体粉末改变了活性污泥絮体的结构和性质,降低了膜生物反应器运行过程中膜表面泥饼层产生的阻力及膜孔堵塞与吸附产生的阻力,从而有效缓解了膜污染。实验采用自制的磁性铁氧体粉末,可实现废物的资源化利用。     

溶剂对水处理用PVDF微孔膜结构性能影响

利用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、磷酸三乙酯(TEP)和二甲基亚砜(DMSO)4种溶剂制备PVDF微孔膜,考察溶剂对成膜性能的影响,除了测试膜结构、孔隙率、清水通量等常规指标外,增加膜污染速率指标,研究4种溶剂成膜在实际膜-生物反应器(MBR)内的运行情况,得到4种溶剂成膜结构不同,具有贯穿性指状孔的DMSO溶剂成膜具有最高的孔隙率,高清水通量,并在MBR内表现出最低的污染速率,最适于制备水处理用的PVDF膜;具有海绵状孔的TEP溶剂成膜具有最高的清水通量,高的孔隙率,在MBR内污染速率较低;DMF、DMAc溶剂成膜结构类似,具有不贯穿的指状孔,孔隙率及清水通量均较低,膜污染速率高,不适于水处理MBR用膜。     

电场强化错流膜过滤的研究

电场强化错流膜过滤技术可有效改善膜污染和浓差极化对错流过滤带来的不利影响。就电场膜过滤装置、机理、外加电场及影响渗透通量的因素这4个方面进行综述。目前研制的新型附加电场中空纤维膜组件克服了传统膜过滤组件的缺点,显示出很大的工程应用前景。电场强化错流膜过滤中会发生电泳和电渗等电动力学效应以及电化学效应。电泳是减缓膜污染一个主要因素,电泳和电渗两者共同作用,可以大幅提高过滤通量。采用脉冲电场可以减缓过滤速率的衰减幅度,节省单位体积滤液的电功率比耗。当颗粒具有较高Zeta电位、外加场强及跨膜压力接近临界值、错流速率较高时,过滤通量极限值将会得到提高。     

软硬性填料对MBR处理效率和膜污染的影响

膜生物反应器（MBR）在污水处理领域的应用日益广泛,填料的投加对MBR污水处理效率和膜污染进程有一定的影响。本文分别向MBR中投加不同量的软性和硬性悬浮填料,研究了悬浮填料对MBR运行效率及膜污染的影响。结果表明,投加填料后MBR对COD、氨氮和总磷等污染物的处理效率有所提高,明显减缓了膜污染的进程。软性填料对MBR的改善效果优于硬性填料,投加20%的软性填料时,系统对COD、氨氮和总磷的去除率分别可达96.53%、98.21%和52.75%,系统运行30天时的膜污染情况比未投加填料的系统减缓了41.43%。通过对比发现软性填料能够为微生物提供更大的生存空间,提高反应器内的微生物量,从而提高MBR对污水的处理效率同时改善膜污染,是一种加强MBR系统的适宜填料,最佳投加量为反应器有效体积的20%。