填料添加方式对MBR运行稳定性及膜污染特征的影响

为提高MBR的去除性能并延缓膜污染,采用复合型悬浮生物膜强化膜生物反应器(hybrid suspended biofilm enhanced membrane bioreactor, HSBE-MBR)处理生物制药废水,考察了填料添加方式对HSBE-MBR中典型污染物的去除特征、运行稳定性及膜污染特征的影响,并分析了膜污染机理。结果表明:缺氧区和好氧区添加填料时(工况1),TCOD、N H4+-N和TN平均去除率分别为91.61%、97.08%和79.40%;缺氧区、好氧区及膜区添加填料时(工况2), TCOD、N H4+-N和TN平均去除率分别为91.09%、 97.24%和83.66%。在上述2种工况下,HSBE-MBR对TCOD、N H4+-N和TN均具有良好的去除性能,且运行稳定性良好,工况2中TN去除率提高了4.26%。在工况1下,膜运行时间为0.02～8.17 d;在工况2下,膜运行时间为0.26～138 d。2种工况下的膜污染机理均以滤饼层污染为主,滤饼层阻力占比分别为94.7%和90.1%;膜区添加填料能够减缓膜表面滤饼层的形成,使滤饼层阻力降低8.07%;同时,混合液中溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products, SMP)、松散结合EPS (loosely bound-EPS, LB-EPS)和紧密结合EPS (tightly bound-EPS, TB-EPS)浓度分别由(63.70±12.95)、(13.97±2.03)和(153.82±12.64) mg·g-1(工况1)降低为(31.77±3.17)、(9.11±0.40)和(78.12±18.92) mg·g-1(工况2)。粒度分布测定结果表明,膜区添加填料后,污泥平均粒径从31.35μm(工况1)增大至34.71μm(工况2)。根据污染物去除特征及膜污染特征,确定最优添加方式为在缺氧区、好氧区和膜区添加填料。上述研究结果可为提高MBR运行稳定性并改善膜污染提供参考。     

超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液中的有机物

详细研究了超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液中有机物的处理效果.研究内容包括:超声波频率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响,超声波功率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响以及Fenton试剂用量和pH值对垃圾渗滤液色度去除率和COD去除率的影响.还利用一次正交回归实验确定了超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件,并在优化条件的基础上,对超声波技术、Fenton高级氧化技术和超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的处理效果进行比较研究.研究结果表明:超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的色度去除率和COD去除率最高,其色度去除率接近100%,COD去除率达到73.5%.超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件是:超声频率为28 kHz,超声功率为75W,Fe2 浓度为280 mg/L,H2O2浓度为1.29×104 mg/L,pH值为2.5.超声波的频率、功率和Fenton试剂用量之间存在优化匹配值.     

一体式MFC-好氧MBR运行效果及膜污染特性

膜生物反应器(MBR)是一种高效的污水处理工艺,而微生物燃料电池(MFC)能利用NO-3作为电子受体进行脱氮。为解决膜生物反应器(MBR)脱氮效率低和膜污染问题,建立了一套能够进行脱氮、有效抑制膜污染的一体式MFC-好氧MBR新工艺。以开路MFC-MBR反应器为对照,对耦合系统中污水处理效果、膜污染情况进行研究。研究表明,2套系统的COD去除率均超过88%,对NH4-N的去除均达到99%。闭路MFC-MBR系统TN去除率达到69.4%,高于开路系统的55.3%。混合液的MLVSS/MLSS稳定在88%左右,同时耦合系统能够改善污泥混合液的性质,zeta电位的绝对值和粘度较开路系统有所减少,污泥颗粒平均体积粒径(233.482μm)较开路系统(94.877μm)有明显增加,膜清洗周期延长了41.17%。     

强化混凝-光电氧化组合工艺深度处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液

采用强化混凝-光电氧化组合工艺对北京某垃圾填埋场垃圾渗滤液膜滤浓缩液进行处理。探讨了不同混凝剂投加量、电流密度和反应时间对COD去除率的影响,并考察了溶解性有机物的分子量和结构在本工艺中的变化。结果表明:同时投加Ca(OH)2、Fe2(SO4)3和PAM混凝后,COD去除率为28.00%,含量由4 700 mg/L降低到3 384 mg/L;同时投加KMnO4、Fe2(SO4)3和PAM进行二次混凝,COD去除率为60.20%,含量为1 870 mg/L;混凝后水样在电流密度为400A/m2,经3 h光电氧化后,COD去除率为86.20%,含量为650 mg/L。本工艺将垃圾渗滤液膜滤浓缩液中部分大分子量有机物降解为小分子量有机物;光电氧化后,有机物结构被迅速破坏。     

固定化微生物深度降解垃圾渗滤液氨氮

采用固定化微生物深度处理垃圾渗滤液,研究水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和进水pH对系统脱氮效果的影响。通过对厌氧出水和好氧出水的脱氮效果比较,探讨固定化微生物构筑物的合理位置。结果表明:固定化微生物处理厌氧出水时最佳HRT为72 h最佳DO为5 mg·L~(-1),最佳进水pH为7.5±8.5;处理好氧出水时最佳HRT为84 h最佳DO为5 mg·L~(-1),最佳进水pH为7.5±8.5;处理厌氧出水和好氧出水时氨氮平均去除率分别达到63.8%和92.6%將固定化微生物构筑物单元设置在好氧处理之后更合理,可以充分发挥固定化微生物处理渗滤液脱氮方面的独特优势,切实解决渗滤液高效脱氮的问题。     

矿化垃圾反应床/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化处理垃圾渗滤液

采用矿化垃圾反应床(ARB)/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化组合工艺处理垃圾渗滤液。结果表明:ARB对COD、氨氮、TP的平均去除率分别达到75%、85%、90%,然而对色度的去除率仅为35%;自制混凝剂聚硅铁镁对ARB出水进行混凝,COD、色度、TP、氨氮的进一步去除率分别为55%、80%、75%、10%;硫酸根自由基氧化可继续消减混凝出水中的污染物,对COD、色度和氨氮的去除率分别为62%、100%、69%。经组合工艺处理后,最终出水色度和TP满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的排放标准,辅以1.5g/L的活性炭吸附,COD和氨氮亦可实现达标排放。ARB/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化是处理垃圾渗滤液技术和经济可行的有效组合工艺。     

纳滤膜对不同水源水中有机物处理效果

为探究纳滤(NF)在实际水体中去除有机物的特性,以水质常规指标、三卤甲烷生成势(THMFP)、亲水性有机碳及三维荧光为主要指标,综合研究了两种NF膜(NF1和NF2)对不同水体中有机污染的处理效果,并探索了膜污染机制。结果表明,NF1、NF2均能有效改善饮用水水质,对总有机碳的去除率分别可达到94%、72%以上;对高锰酸盐指数的去除率分别可达到80%、66%以上。NF1对进水THMFP的去除率均在90%左右。无机和有机污染的协同作用是造成NF膜污染的主要原因。     

网络版论文摘要

垃圾填埋场渗滤液后处理的研究柴晓利　赵由才(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室 ,上海 2 0 0 0 92 )采用混凝絮凝法对经生化处理后的垃圾渗滤液进行后处理。结果表明 ,混凝絮凝法对难降解有机质的去除十分有效 ,CODCr去除率可达 6 0 %以上。特别是微生物絮凝剂由于用量少 ,不产生二次污染 ,可应用于垃圾渗滤液特别是给水难降解有机质的去除工艺中。关键词 :絮凝剂 ,垃圾渗滤液 ,混凝絮凝法。粉煤灰混凝剂的制备和预处理印染废水的试验研究李　磊　赵玉明(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室 ,南京 2 10 0 93…     

混凝沉淀—树脂吸附—Fenton氧化工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液

采用混凝沉淀-树脂吸附-Fenton氧化工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液,筛选了该工艺各工段最佳的运行方式和参数.在最佳条件下,COD的去除率达98.1%.将吸附出水或氧化出水与垃圾渗滤液处理纳滤出水合并排放.各项出水指标均能达到<生活垃圾填埋场污染控制标准>(GB 16889-2008)一级排放标准.树脂脱附效果好,脱附液体积为膜滤浓缩液的1/10,实现了膜滤浓缩液减量化的目的.     

MFC-MBR耦合系统运行效果及产电性能

为了解决膜生物反应器(MBR)运行成本高、膜污染的问题,本研究建立了一个微生物燃料电池(MFC)-MBR耦合系统,通过MFC回收污水中的能量,同时控制膜污染。研究结果表明,耦合系统对COD和NH3-N的去除率分别为(94.6±3.0)%和(90.9±6.9)%,出水水质稳定。由于MFC的耦合作用,使MBR的运行周期由18 d延长至36 d,膜污染得到了明显的减缓。耦合系统中MFC产电性能稳定,电流密度稳定在5.7 A/m3,最大功率密度达到了928.0 mW/m3,循环伏安法(CV)表明,阴极附着的微生物具有良好的电化学催化作用。MFC-MBR耦合系统将污水中的化学能转化为电能从而实现了膜污染的减缓及能量的回收,显示出巨大的发展前景。     

生物增效结合SBR-AO处理垃圾渗滤液

在渗滤液处理现场进行了生物增效结合SBR-AO处理垃圾渗滤液的中试实验,对试验各段和整体工艺的运行条件和处理能力进行了测试分析:SBR段经过生物增效后,对NH3-N和BOD5的去除率分别达到89.0%和80.8%,明显优于未增效前的去除率。AO段试验结果显示,O池DO达到3.0 mg/L以上,经过生物增效可达最大NH3-N去除能力;A池硝化液回流比R值达到1.2时,系统的脱氮能力最大,而R值在0.4之内时,系统的去除COD能力达到最大。整体运行结果显示,当SBR-AO系统以脱氮为目的,系统对NH3-N的去除率可达98.8%,对TN的去除率可达82.6%;当SBR-AO系统以去除COD为目的,BOD5去除率可达94.0%,COD的去除率68.0%。     

IC-AnMBR处理村镇厨余渗滤液废水稳定运行调控机制

村镇厨余垃圾渗滤液等高浓度有机废水的高效处理是提升村镇环境卫生水平的一个重要方面。为满足村镇厨余垃圾渗滤液低能耗有机物排放达标的处理需求,构建了内循环厌氧膜生物反应器(internal circulation anaerobic membrane bioreactor,IC-AnMBR),并用来处理厨余渗滤率废水,重点分析了反应器的COD去除性能和调控机制;根据pH、VFAs/碱度、容积产气率、膜通量和出水有机污染物组分等指标,考察了COD在水解酸化、产甲烷和膜截留过程中的转移转化特征。结果表明:通过耦合膜擦洗曝气和沼气曝气循环,将VFAs/碱度和容积产气率分别从1.5和0.1优化到0.02和1.0;优化了COD稳定达标性能和去除负荷,将COD去除率和负荷从59%和0.3 kg·(m~3·d)~(-1)分别提高到了97.7%和1.8 kg·(m~3·d)~(-1);采用沼气循环曝气擦洗陶瓷膜,控制了滤饼层积累,并将膜通量从0.6 L·(m~2·h)~(-1)提高到2.1 L·(m~2·h)~(-1)。IC-AnMBR短流程工艺能够实现村镇厨余垃圾渗滤液的稳定处理。     

间歇曝气矿化垃圾反应器处理中晚期渗滤液

针对中晩期渗滤液可生化性差、难以处理等特点采用驯化后的矿化垃圾作为渗滤液处理介质。在用实验室矿化垃圾填充的生物反应器上采用在底部间歇曝气的方式,考察其对中晚期渗滤液的处理效果。结果表明,在进水负荷为25.O L·(m~3·d)~(-1),曝气2 h,停歇4 h,总曝气量为0.596 m~3·(m~3·d)的条件下,COD平均去除率为80.0%氯氮平均去除率为98.1%总氮平均去除率为25.7%总磷平均去除率为93.0%。该矿化垃圾反应器处理中晚期渗滤液能达到良好较稳定的污染物去除效果并对渗滤液中污染物浓度的变化具有较好的适应能力。     

MBR净化受污染地表水的自然启动及稳定运行除污染特性

为了考察膜生物反应器(MBR)净化受污染地表水自然启动过程中功能菌群的成熟规律及碱度对MBR去除水中氨氮的影响,通过构建小试规模的MBR,考察了MBR处理受污染地表水的自然启动和稳定运行除污染特性。结果表明,MBR在自然启动过程中不会出现异养菌成熟的标志,系统对进水DOC、UV254和CODMn的平均去除率分别仅为(14.5±5.1)%、(12.6±5.6)%和(31.2±7.4)%,应考虑将其他工艺与MBR联用以提高系统的有机物去除能力。启动23天后,MBR中的亚硝化细菌成熟,NH3-N去除率达到80%以上;启动31 d后,MBR中的硝化细菌成熟,出水NO2--N稳定在0.05mg/L以下。碱度对MBR去除NH3-N效能影响较大,向进水中投加30 mg/L的NaHCO3能使MBR对NH3-N的去除率由(86.1±3.7)%提高至(98.0±1.6)%。在连续曝气、10 L/(m2.h)通量、每10 min反洗15 s运行模式下,MBR的膜污染较为严重,平均TMP增长速率为0.45 kPa/d,需进一步优化相关参数以实现MBR的长期稳定运行。     

垃圾渗滤液生物处理出水的深度处理组合工艺

采用"混凝-电解氧化-完全混合式活性污泥法(CSTR)"组合工艺深度处理垃圾渗滤液生物处理出水。探索了工艺的组合及各种工艺操作条件对垃圾渗滤液深度处理效果的影响,并对其影响机理进行了初步探讨。结果表明,以PAC为混凝剂时,在pH和药剂(有效成分)投加量分别为6.0和600 mg/L条件下,渗滤液COD去除率达到50%,有效降低了难溶惰性COD含量,缩短了后续电化学处置时间。混凝工艺后,采用电化学工艺处理,在最优工艺条件下:pH为6.0、电流I为1.2 A(电流密度为18.18 mA/cm2)、Cl-投加量为1 000 mg/L、极板距离为2 cm,电解30 min渗滤液COD去除率达到36%,同时,难降解有毒物含量明显降低,渗滤液可生化性TbOD/COD由10%提升至最大值64%。最后采用CSTR处理渗滤液电解出水,系统出水COD、氨氮和色度分别为100~150 mg/L、7~13 mg/L和25倍,为反渗透(RO)工序提供了良好的水质条件。     

PRB修复渗滤液污染地下水的实验研究

可渗透反应墙（PRB）原位修复地下水污染技术，具有经济、高效等特点。采用PRB技术治理渗滤液污染的地下水，反应介质的选择和介质配比是一个关键问题。因此，以渗滤液污染地下水为研究对象，分别用零价铁粉、活性炭、沸石和陶粒4种混合介质，设计了5个PRB反应器，分别为A、B、C、D和E，对PRB修复渗滤液污染地下水的可行性和有效性进行了试验研究。设计的反应器充分考虑了反应器的渗透性能。实验结果表明：混合介质反应器A、B、C、D和E对CODcr，的平均去除率分别达到了79．6％、75．6％、77．0％、78、9％和79．9％；对NH4^＋的平均去除率分别为87．3％、82．1％、92．1％、98．8％和88．5％。验证了PRB技术处理垃圾渗滤液对处理地下水污染的可行性。     

低C/N比老龄化垃圾渗滤液处理工程的提标改造

采用两级厌氧好氧活性污泥法(A/O)与活性污泥浸没式膜生物反应器(AS-SMBR)结合的生化处理系统和纳滤(NF)深度处理系统,处理BOD5/NH3-N比为0.13～0.22,BOD5/COD比仅0.11左右的老龄化垃圾渗滤液。在水力停留时间不变的条件下,采用同步培养驯化法,控制生化系统DO值在3～4 mg/L,回流比为400%～500%,pH≥7.2,考察了处理系统对垃圾渗滤液中主要污染物的去除情况和MLSS、pH和SV30等运行指标的变化情况,结果表明,生化系统出水的NH3-N去除率>99%,COD平均去除率>50%;NF系统出水的COD去除率≥91%,NH3-N浓度<8 mg/L,且回收率≥75%,出水完全达到GB16889-2008标准中表2的污染物浓度限值和提标改造的要求。     

玻纤管动态膜生物反应器短程硝化反硝化去除污染物

利用玻纤管作为膜组件材料制作了一套动态膜生物反应器(DMBR),并结合A/O工艺组成DMBR-A/O污水处理装置,研究了其在全程硝化反硝化(阶段Ⅰ)和短程硝化反硝化(阶段Ⅱ)条件下对生活污水的处理效果、膜污染状况及恢复膜通量的措施。结果表明:当运行通量为15 L·(m~2·h)~(-1)时,阶段Ⅰ可连续运行15 d,而阶段Ⅱ可连续运行30 d;水力停留时间为8 h时,阶段Ⅰ、Ⅱ对COD、NH_4~+-N去除率均大于85%,差别不明显,但对TN的去除率分别为58%和75%。因此,与全程硝化反硝化相比,短程硝化反硝化可显著缓解膜污染,并可显著提高脱氮效率。此外,被污染后的膜组件经水力冲洗和0.05%NaClO溶液浸泡12 h后,几乎能够完全恢复膜组件性能。     

好氧颗粒污泥动态膜生物反应器工艺参数及运行性能

以一体式尼龙筛网动态膜生物反应器(DMBR)为研究体系,与好氧颗粒污泥相结合,形成新的好氧颗粒污泥动态膜生物反应器(AGDMBR),探讨了在新工艺条件下对COD、氨氮的去除,以及出水浊度的变化,与活性污泥动态膜生物反应器(DMBR)做比较,研究了进水流量、曝气量等工艺运行参数与膜污染之间的关系,并对系统中污泥的EPS进行分析。结论表明,AGDMBR系统对COD和NH4+-N的平均去除率分别为91%和95%,出水浊度为6 NTU,处理效果均优于DMBR系统;AGDMBR系统在运行过程中膜污染速度随进水流量的增大而加快;曝气量为125～150 L/h时,膜通量持续时间最长;AGDMBR系统比DMBR系统在膜污染的延缓上具有明显的优势。     

山谷型填埋场渗滤液现场实验研究

以稳定渗滤液为处理对象,通过对其在山谷型填埋场覆盖层进行亚表面灌溉,研究了不同植被条件下植物的适应性、渗滤液水量削减负荷、COD和氨氮的去除率,以及灌溉对大气环境的影响。研究表明:夹竹桃是最适合进行渗滤液灌溉处理的植被;高羊茅作为草本植物,可作为夹竹桃的替代,也可与夹竹桃复种,形成双层植被;在渗滤液灌溉水力负荷为6mm/d、COD平均值为890mg/L、氨氮平均值为240mg/L的情况下,各灌溉区灌溉水量可削减50%～80%,COD平均去除率在90%以上,氨氮平均去除率在96%以上。