陈红枫[1]2003年在《一体式膜生物反应器膜污染控制的研究》文中研究指明一体式膜生物反应器是新型的污水处理工艺，其膜污染控制是一体式MBR应用的关键。本文研究了一体式膜生物反应器中膜污染过程及膜污染控制方法，分析膜污染的机理，探索有利于一体式MBR长期运行的有针对性的膜污染控制技术。研究表明，在一体式MBR膜过滤总阻力中，沉积层阻力占主导地位，是膜过滤过程膜污染的主要来源，长期运行产生的微生物污染也不可忽视，所以一体式MBR的膜污染防治应围绕如何有效控制沉积层的积累和微生物污染；为了优化反应器的水力条件，运行中采用曝气冲刷、间歇抽吸的工作方式，并确定了最佳曝气量、抽吸时间和周期，对减缓沉积层的积累和膜通量的下降具有较好的效果；通过较长时间持续曝气来进行水力清洗在一段时间里控制了污泥向膜面的对流传递过程，而持续的曝气增强了反扩散作用和膜面的传递作用，可以达到一定的恢复通量的效果；对比普通活性污泥法MBR和生物膜MBR，后者可以有效降低膜内外COD的浓度差，控制生物反应器中优势污染物的积累，进而减缓膜通量下降的趋势；对比帘式膜组件和串式膜组件，由于帘式膜组件中空纤维膜丝垂直布置，膜丝之间的混合液可以更好地受到曝气扰动的影响，因此比串式膜组件的抗污染能力要强；针对膜的生物污染，采用次氯酸钠化学清洗的方法效果很好，可以有效去除膜面有机物及细菌污染。
黄境维[2]2008年在《一体式电场膜生物反应器脱氮除磷性能及其膜污染防治研究》文中研究指明膜生物反应器(MBR)作为最有潜力的污水处理技术之一,已经在部分国家广泛的应用。膜生物反应器中的膜组件能够代替二沉池起到固液分离的作用,在污水处理及回用中表现出很多优势。但MBR工艺中的氮、磷的生物去除率仍然不高,而且膜污染问题严重,这阻碍了该技术的进一步推广和应用。一体式电场膜生物反应器通过对传统膜生物反应器工艺的改进,将电场引入反应器中,以控制带负电的污泥絮粒在膜孔中的积累,提高了生物除磷性能,但对该工艺的研究刚刚处于起步阶段,本论文主要针对该系统的运行效能、微生物特征和膜污染控制开展研究。研究表明:本实验的最佳电流密度为0.16mA/cm~2。试验中膜组件过滤污泥混合液过程拟合曲线在连续过滤操作前5分钟,通量与时间关系呈现指数衰减,拟合曲线与膜孔堵塞模型较好的吻合,随后时间通量与时间关系呈现线性平缓衰减。在长期连续运行条件下,一体式电场MBR通量下降情况比普通MBR通量下降要缓慢,叁次函数描述一体式电场MBR膜通量随时间变化最为合适,而普通MBR膜通量随时间变化可以通过指数衰减函数表达,在试验中前8天膜通量维持在较高的水平。COD、总氮去除方面,电场条件的优势不明显,氨氮去除方面,普通MBR比一体式电场MBR去除率稍高,电场条件对总磷的去除效果强化作用非常明显。电场作用可以明显强化聚磷菌,提高系统的除磷效率,但在试验后期,两个系统长期不排泥导致各项出水指标有升高的趋势。一体式电场MBR系统出水水质基本能达到回用水标准。试验发现,外加电场能有效的抑制系统丝状菌的生长增殖,同时一体式电场MBR系统电场对系统的稳定性有负面影响,电场对微生物种群的抑制作用在反应器系统的积累,使污泥活性有所减低而且容易老化,良好的运行工况难以保持很长的时间。为了进一步研究一体式电场MBR的除磷能力,对系统中的聚磷菌进行分离和培养,并通过光电比浊法测定它们的生长曲线。
臧倩[3]2007年在《一体式膜生物反应器曝气方式的优化比较》文中研究说明膜污染和能耗问题是MBR推广应用中遇到的共同问题。工程中通常采用固定的曝气强度来获得稳定的膜通量,大的曝气强度可以提高膜面液体循环流速,减少污泥在膜表面的沉积;但大的曝气强度一方面增加了曝气能耗,提高了产水成本;另一方面会增大对污泥絮体的剪切力,使污泥颗粒粒径变小,刺激了微生物的次级代谢产物的形成,长期运行会使污泥混合液粘度增加,进而恶化污泥混合液的可滤性,引起膜污染速率增加。本课题旨在对反应器曝气方式的优化研究,使之与常规大曝气强度下的膜生物反应器作比较,以期能提高曝气产生的错流流速对膜面冲刷效果,降低运行能耗,验证变强度曝气方式膜生物反应器的优势。为工程应用提供设计依据,促进膜生物反应器的开发和实用化研究。实验结果表明:对比反应器A、B,其对COD_(cr)、NH_3-N去除效果相差不大,COD_(cr)平均去除率达到了80%,NH_3-N的去除效率在60%以上;变强度曝气方式在一定程度上可进行同时硝化反硝化反应,使生物脱氮能较完全地进行;同时提高了除磷的效率,不过在系统未排泥的情况下,对磷的去除是有一定限制的。变强度曝气下颗粒污泥的沉降性能稍优于反应器B;常规曝气条件下反应器内积累的SMP浓度较变强度曝气方式下的要大;从微生物种类的交替上分析,两反应器没有明显的区别;两反应器VSS/SS值平均在0.7左右,两者相差不大,都具有较好的活性。较大的曝气强度,破坏了污泥絮体的结构使小颗粒的污泥颗粒增多,导致了料液粘度的明显增加;膜污染的阻力构成发生了变化,沉积层阻力占总阻力的比例分别为85.45%、78.88%,反应器B中凝胶层及膜孔堵塞形成的阻力Rg所占的比例明显增加占总阻力的13.71%。常规反应器的有效产水能耗为0.63 kW·h/m~3,变强度曝气方式下反应器的有效产水能耗为0.4kW·h/m3,是常规大曝气的63%,大大地节省了电耗。
袁泉[4]2004年在《一体式膜生物反应器A/O工艺处理己内酰胺废水研究》文中认为近年来由于锦纶(尼龙)6纤维、锦纶树脂、聚酰胺、薄膜和人造革在工程塑料应用领域的扩大和发展,对己内酰胺的需求量也在不断增长。我国己内酰胺的产量长期不能满足国内的需求,前几年仅能满足消费量的1/3,目前也只能满足消费量的50%左右。专家预测2005年我国己内酰胺的供给量将达到29.5万吨,但同年国内需求量将达到41.0万吨,市场缺口为11.5万吨。因此,大力发展我国的己内酰胺产业是当务之急。 己内酰胺生产废水成分复杂,虽属于可生化废水,但其含氮量极高,属于难降解废水。以活性污泥法为代表的传统好氧生物处工艺长期以来在生活污水以及工业废水处理中得到了广泛应用,但若应用于己内酰胺废水的处理则很难使氨氮、总氮达标。而膜生物反应器工艺则具有对污染物去除效率高、硝化能力强等优点,并且能在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,符合己内酰胺废水的处理要求。 本试验首先比较了一体式无机膜生物反应器(MBR)A/O工艺和传统好氧生物(CAS)A/O工艺处理模拟己内酰胺废水的出水效果,研究在常规污泥浓度下膜生物反应器的优势,分析膜管对处理效果的影响及其机理,并通过污泥特性的比较,研究两系统内微生物的生长情况。然后研究了MBR系统在各种条件下处理模拟己内酰胺废水的特性。通过改变水力停留时间、污泥龄、有机负荷、DO、回流比等各项参数,系统研究了改变各参数对出水效果的影响,从中选取最有利于系统稳定运行并使系统取得最佳处理效果的运行条件。 本试验还研究了MBR系统内微生物特性,通过不同负荷下污泥的耗氧速率及比耗氧速率的测定及污泥混合液粘度的测定,分析了运行过程中微生物的代谢特性。最后,对MBR膜分离特性及膜污染控制进行了初步研究,分析不同水力停留时间、不同抽停时间及曝气量对膜分离特性的影响,并计算了膜的总阻力变化。通过清水试验,比较了膜管在经过物理清洗及化学清洗后膜通量的变化,计
彭民建[5]2004年在《生态住宅中污水处理回用装置的研究》文中指出随着经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，全社会的环境意识也逐渐增强，居住环境质量越来越受到重视。选择注重生态概念的住宅，已成为很多居民的共识，生态住宅也就应运而生。 本课题的研究目的是研制一套用于生态住宅的生活污水处理装置，其处理能力要与五人家庭的污水排放量相适应，出水水质必须达到回用标准。要求该装置：设备紧凑、占地面积小，工艺先进、操作简便，并在一定程度上实现自动控制。为此，本实验首先根据文献调研情况，设计小型反应器，通过实验，优化操作参数，然后进行处理装置的设计。 通过一体式陶瓷膜分离装置处理洗车废水和生活污水的实验，分析了各种生化处理工艺和膜生物反应器的优缺点，选定投加填料的复合式膜-生物反应器作为生态住宅中生活污水的处理装置，并分别设置生化反应区和膜分离区。该反应器具有抗冲击负荷能力高、运行稳定性好、管理维护方便等特点，而且由于生化反应区应用了生物膜技术，可在悬浮污泥浓度低的条件下达到高处理效果，有效地减轻了膜污染。 反应器不排泥分别在HRT=4h、6h、8h、10h各运行了一个月左右。结果表明，系统出水水质良好且稳定，系统对COD的去除率均达90％以上。生化处理单元的COD去除率随着HRT的延长而提高，但HRT＞8h时，由于污泥负荷低，微生物由于营养不足而出现生物固体的自我消解，从而微生物量出现降低的趋势。 在HRT=8h时，控制污泥龄SRT=5d、10d、20d、40d的条件下各运行了一个月左右。结果表明由于填料的存在，附着生物量占了反应器中生物量的很大一部分，悬浮污泥的排放对反应器内总生物量的影响不大，所以污泥龄对COD的去除效果的影响不显着，但NH_3-N的去除率受污泥龄的影响较大，随着污泥龄的增大NH_3-N的去除率提高。对污泥活性的的分析表明，随着污泥龄的增大悬浮污泥的活性变低，而填料上污泥活性受污泥龄的影响较小。 在HRT=8h及不排泥的条件下对反应器内DO对污染物的影响进行了分析，结果表明，增大DO虽然可以使总去除率提高，但能耗也会随之增加。摘要 通过对运行过程中膜过滤压力的变化分析，发现膜过滤压力、膜总阻力与膜通量有关，而混合液中溶解性有机物的积累可使膜阻力增大。另外，还分别考察了抽吸时间和曝气量对膜过滤压力上升速率的影响，并结合膜电镜照片分析了膜污染情况，并对其清洗方式进行了初步探讨。结果表明，在本实验条件下，膜污染主要集中在膜外表面，膜内部污染不明显。经过碱液浸泡以后，膜表面滤饼层基本去除，表面结构基本恢复。 利用上述实验得出的最佳运行参数，设计了用于生态住宅中的生活污水处理装置，并且对该装置处理生活污水进行了经济技术分析。
赵宝杰[6]2007年在《一体式膜生物反应器膜污染控制的研究》文中提出膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor，MBR)是高效膜分离技术和传统活性污泥法相结合的一种新型水处理工艺，但应用过程中的膜污染问题始终未得到很好解决。为此，本论文尝试改变MBR系统中的污泥形态，将好氧颗粒污泥引入MBR组成膜-好氧颗粒污泥生物反应器(Membrane Granular Sludge Bio-Reactor，MGSBR)处理焦化废水，在研究MGSBR对焦化废水中COD和NH_4-N脱除效果、探讨MGSBR处理废水可行性的基础上，较系统、深入地研究了MGSBR中好氧颗粒污泥的特性及不同污泥形态对膜污染的影响，目的在于确定优势膜污染物质，控制膜污染。主要研究结果如下：1．采用MGSBR处理典型难降解工业废水—焦化废水，以厌氧颗粒污泥转化而成的好氧颗粒污泥为接种污泥，考察在不排泥条件下MGSBR系统对污染物的去除效果。结果表明：MGSBR表现出良好的COD去除效果，COD去除率可以稳定在95％，微生物对COD去除率占总去除率的75％，但硝化反硝化能力不佳，有待通过系统运行条件的优化得到改善。2．经60天的运行发现MGSBR中好氧颗粒污泥特性发生了变化。好氧颗粒污泥的颜色由金黄色或黄色变为暗黄、灰白和黄色等，平均粒径减小，大于1mm的好氧颗粒污泥浓度降低，并趋向于小粒径化。好氧颗粒污泥沉降性能较差，静水沉降速率低。好氧颗粒污泥表面杆菌和原生动物消失。接种污泥内部的球菌消失，以杆菌为主。3．好氧颗粒污泥MBR比普通活性污泥MBR膜通量衰减缓慢，在出水前1分钟膜通量均由初始9.6 L·m~(-2)·h~(-1)降低到8.0L·m~(-2)·h~(-1)，1分钟后膜通量降幅减缓，40分钟后出水膜通量基本稳定，前者比后者平衡膜通量高出15％左右。4．单位吸附时间内，单位膜面积上吸附的污泥、溶解性有机物和胶体量均随运行时间的延长而增加。运行期间前两种物质的吸附趋于饱和，而胶体吸附则持续增加。膜面吸附的污泥主要是反应器运行过程中产生的絮状污泥。5．通过对污泥混合液不同组分进行分离，考察了各组分对膜污染的影响。结果表明：在反应器运行的前10 min内，混合液不同组分对膜污染的影响效果从大到小依次为SS(悬浮固体)、胶体和溶解性有机物，其中因SS而降低的膜通量占总的下降的膜通量的88.83％。480min时，污泥混合液中各组分对膜污染的影响从大到小依次变为胶体、SS和溶解性有机物，此时，胶体对膜污染的影响效果高达54.10％。6．对MGSBR中的污染膜采用先酸洗后次氯酸钠洗的清洗方式可获得良好的清洗效果，膜通量恢复率近100％。对溶解性有机物和胶体污染需采用化学清洗。7．通过比较MGSBR和普通活性污泥MBR中污泥混合液各组分对膜污染的影响可知，在MGSBR中，絮状物和胶体对膜污染的影响效果分别在运行初期和末期达最大，而在普通活性污泥MBR中，絮状污泥始终是优势膜污染物质。
杜俊[7]2011年在《复合膜生物反应器处理榨菜废水效能及膜污染控制试验研究》文中研究说明随着叁峡库区经济的迅速发展,其支柱产业榨菜的生产集约化程度越来越高,规模越来越大,生产企业越来越多。但叁峡库区绝大部分榨菜生产企业所产生的高盐高氮有机废水未经有效处理便直接排放,导致库区内多条河流的生态系统受到严重威胁,对库区居民生活带来危害。针对传统含盐废水生物处理活性污泥沉降性能差、生物反应器内微生物难以聚集,二沉池泥水分离难等问题,充分利用生物膜固定活性污泥,膜生物反应器能大量聚集微生物而不受污泥沉降性能影响限制等优势,选择具有代表性的榨菜废水为研究对象,开展复合膜生物反应器处理榨菜废水试验研究。通过研究不同膜材质、不同处理工艺对污染物的去除效能的影响,得出了复合膜生物反应器处理榨菜废水的基本运行参数,揭示了盐析对膜污染的影响,探索了膜污染控制及清洗方式,构建了膜通量的数学模型,为缓减膜污染形成、确定膜污染清洗方法、降低MBR处理榨菜废水的运行能耗和提高MBR处理效能提供了理论依据和技术支撑,本文主要研究内容及结论如下:①开展了好氧生物膜-膜生物反应器处理榨菜废水效能试验研究。针对含盐废水生物处理污泥沉降性能差等特点,设计了4组试验研究复合膜生物反应器使用PVDF膜和PP膜处理榨菜废水,在不同进水负荷,常温,盐度为2%～3%,挂膜密度为30%,DO为4mg/L～5mg/L,抽吸泵抽10min停3min,跨膜压差为15KPa的运行条件下,对比使用PVDF膜和使用PP膜的处理效能及膜污染情况。试验结果表明:在常温条件下,MBR采用PVDF膜处理榨菜废水的推荐运行负荷为1.0KgCOD/(m3.d),出水COD、氨氮和SS浓度均达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,TP需后续通过化学除磷去除达标;对比使用PVDF膜和使用PP膜时的处理效能及膜污染情况,认为使用PVDF膜组件能更经济有效处理榨菜废水。②开展了缺氧+好氧生物膜-膜生物反应器处理榨菜废水强化脱氮效能试验研究。针对好氧生物膜-膜生物反应器TN去除率低的特点,设计了3组试验,研究了复合膜生物反应器在使用PVDF膜条件下处理榨菜废水,在不同进水负荷,常温,盐度为2%～3%,缺氧区DO为1mg/L、MLSS为2000mg/L,好氧区挂膜密度为15%、DO为3mg/L～4mg/L,膜片区DO为4mg/L～5mg/L、MLSS为6000mg/L,混合液回流比200%,抽吸泵抽10min停3min,跨膜压差为15KPa的运行条件下COD、TN和SS等污染物的去除效果及膜污染情况。试验结果表明:进水容积负荷为0.9KgCOD/(m3.d)时,系统对各污染物去除效果达到最佳,出水COD、氨氮和SS浓度达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,相对好氧生物膜-膜生物反应器,TN去除率提高了30%。③开展了复合膜生物反应器处理榨菜废水膜污染与控制研究。试验结果表明:高盐条件下,盐析会加剧膜污染速率,温度是影响盐析的主要因素,温度越低,盐析现象越严重,膜污染越严重,且膜污染以不可逆污染为主;DO、污泥浓度、跨膜压差和跨膜压差对膜污染影响效果的顺序是:DO>停抽时间>污泥浓度>跨膜压差,得出了四因素影响膜污染数学模型为:Y=-12.01+133.06A+3.14×10~(-4)B+2.79C+1.07D-5.51×10~(-4)AB-8.76×10-15AC-1.13×10-14AD-1.45×10~(-4)BC-2.5×10~(-6)BD+0.01CD-64.2A2+4.8×10~(-8)B2-0.32C2-0.04 D2。通过对该模型的响应面分析,得出了推荐膜污染控制的反应器运行工况为:DO为5mg/L,停曝时间为3.24min,跨膜压差为15.22KPa,污泥浓度为6000mg/L;提出了污染后膜组件的推荐清洗方式:使用水气联合反冲方式进行物理清洗,在物理清洗不能使膜通量有效恢复的情况下需进行化学清洗。推荐的化学清洗方式是0.5%盐酸+0.5%次氯酸钠浸泡,其膜通量能恢复到起始通量的82%。复合膜生物反应器处理榨菜废水效能及膜污染控制的研究成果,将为高盐榨菜废水处理提供一条新的技术路线,为今后膜生物反应器处理榨菜废水的推广与实践提供科学依据与技术支撑,具有重要的现实意义。
黄霞, 曹斌, 文湘华, 魏春海[8]2008年在《膜-生物反应器在我国的研究与应用新进展》文中指出膜-生物反应器(MBR)作为一种污水处理新技术,其研究和应用在我国受到了广泛关注.主要以1995～2006年发表在国内中文期刊上的关于MBR研究与应用的700多篇文献为基础,分析了与MBR构型、应用领域和研究机构等相关的文献数量分布,综述了在MBR新工艺、膜污染及其控制技术和污水处理类别等方面的研究进展,总结了MBR在污水再生利用中的应用概况,指出了未来MBR技术研究的挑战和工业应用的发展方向.
谭译[9]2007年在《新型膜生物反应器的研究》文中研究说明膜生物反应器(membrane bio-reactor，MBR)技术具有传统方法所不及的许多优点，具有很好的应用前景。高能耗、膜污染是影响MBR工艺推广应用的两大瓶颈。本研究从曝气方式入手提出了一种新型射流曝气膜生物反应器，用射流器取回流泵和鼓风机回流混合液和曝气。在实验室条件下对小试反应器进行了为期100余天的研究。研究结果表明：射流曝气能达到非常好的充氧性能，反应器内溶解氧浓度保持在6mg／L～8mg／L之间；反应器内实现了良好的泥水混合保证了较高的污泥浓度，MLSS浓度在4000mg／L～7000mg／L之间；叁种泥龄下(80天、40天、20天)，分别改变四种进水负荷。无论泥龄和进水容积负荷如何变化，均得到稳定而优质的出水：系统COD去除率均大于90％，NH_3-N去除率基本在95％以上，浊度去除率高达99％以上，出水浊度小于1NTU，出水无色无味；比较而言，MBR采用较长的泥龄能得到更好的污染物去除效果；通过膜污染后的叁次清洗，摸索出最为有效的清洗方法为：30℃左右的0.4％NaClO和0.4％NaOH洗液清洗半小时30℃左右的温水清洗半小时→30℃左右的0.4％NaClO和0.4％NaOH洗液清洗半小时，并认为温度对膜污染及清洗效果有重要影响。研究发现射流曝气引起的污泥过碎有利有弊，并提出了改进措施。
范正虹[10]2005年在《膜—生物反应器在线超声清洗的特性研究》文中研究指明针对普通膜-生物反应器中膜污染难于控制的问题,本文提出过超声膜-生物反应器工艺,将超声波清洗技术用于膜污染的在线清洗。首先成功构建了超声膜-生物反应器,并通过短期连续超声试验,确定了合适的工艺参数。随后在此基础上,进行了超声膜-生物反应器处理自配水的长期运行试验,研究了在线超声清洗对膜污染的去除效果,考察了超声波辐射对混合液特性的影响,并与普通膜-生物反应器进行了对比。主要结果如下: 短期超声试验中发现,由于超声波的空化作用,在线超声清洗会造成反应器内混合液特性的恶化,不利于膜污染的控制。在超声波辐射下,混合液平均污泥粒径减小,过滤性变差,污泥活性减小,但是混合液污泥颗粒的表面电性不发生改变。影响混合液特性恶化的主要因素是超声功率和超声时间,污泥浓度所起的作用非常有限。为避免混合液的特性过度恶化,降低能耗,在线超声清洗的功率不宜过大,超声时间不宜过长。超声膜-生物反应器适宜的运行参数为:超声功率300W,超声时间3～5min 长期运行试验发现,长期运行中,短时间在线超声清洗对膜-生物反应器中混合液特性的影响很小,不会导致混合液特性的恶化。超声膜-生物反应器系统出水水质和普通膜-生物反应器相似。线超声清洗对膜污染有良好的清洗效果。在超声功率为300W,超声时间为5min,超声间隔为12h的条件下,连续运行25d后,和进出水完全相同的普通膜-生物反应器相比,超声膜-生物反应器的压差低约10kPa。系统运行一段时间后,由于浓差极化减弱,膜孔堵塞等其他因素引起的膜污染增强,在线超声清洗的效果下降。
参考文献：
[1]. 一体式膜生物反应器膜污染控制的研究[D]. 陈红枫. 合肥工业大学. 2003
[2]. 一体式电场膜生物反应器脱氮除磷性能及其膜污染防治研究[D]. 黄境维. 广东工业大学. 2008
[3]. 一体式膜生物反应器曝气方式的优化比较[D]. 臧倩. 天津大学. 2007
[4]. 一体式膜生物反应器A/O工艺处理己内酰胺废水研究[D]. 袁泉. 东华大学. 2004
[5]. 生态住宅中污水处理回用装置的研究[D]. 彭民建. 东华大学. 2004
[6]. 一体式膜生物反应器膜污染控制的研究[D]. 赵宝杰. 太原理工大学. 2007
[7]. 复合膜生物反应器处理榨菜废水效能及膜污染控制试验研究[D]. 杜俊. 重庆大学. 2011
[8]. 膜-生物反应器在我国的研究与应用新进展[J]. 黄霞, 曹斌, 文湘华, 魏春海. 环境科学学报. 2008
[9]. 新型膜生物反应器的研究[D]. 谭译. 苏州科技学院. 2007
[10]. 膜—生物反应器在线超声清洗的特性研究[D]. 范正虹. 中国海洋大学. 2005