厌氧膜生物反应器(AnMBR)膜污染过程及控制方法研究进展

厌氧膜生物反应器(Anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)是一种将厌氧生物处理与膜分离技术相结合的新型处理技术,在提升出水水质的同时同步强化生物能回收.因此,AnMBR对于生物质废物处理和缓解能源危机具有重要意义.尽管目前在作用原理、操作优化和污染机制探索方面有了重大进展,但膜污染问题仍然是制约该技术进一步发展和应用的重要原因.本文介绍了厌氧膜生物反应器膜污染形成的基本机理与影响因素,并对膜污染控制技术进行了相关介绍,以期为AnMBR膜污染控制方面提供理论和技术参考.     

Fe~(3+)除磷对缺氧好氧膜生物反应器工艺运行性能及生物除磷的影响

针对膜生物反应器(MBR)较长的污泥龄导致磷的处理效果差的问题,采用铁盐强化除磷,向反应器中投加n(Fe)/n(P)=2.0的Fe Cl3·6H2O,系统考察膜生物反应器对氮、有机物及磷的去除效果,重点考察膜生物反应器投加铁盐前后运行性能、活性污泥菌群及膜污染速率变化情况.结果显示,在氮、有机物去除方面,投加前后没有发生明显的变化,去除率始终保持在90%左右.在磷去除方面,投加前磷的平均去除率为52%,投加后去除率提高了近40%,去除效果显著提升.实验进一步研究了加入三价铁盐前后对活性污泥优势菌群和生物除磷的影响.铁盐的投加降低了活性污泥菌群多样性及部分已知聚磷菌的相对丰度,对生物除磷造成一定的负面影响.在膜污染方面,通过跨膜压差(TMP)记录分析此浓度的铁盐并没有导致膜生物反应器膜组件膜污染的加剧.本研究表明,该浓度(n(Fe)/n(P)=2.0)的铁盐进入膜生物反应器会对体系内活性污泥聚磷菌的相对丰度及生物除磷效率造成一定程度上的降低,但对膜污染没有明显影响,可以使出水各项指标尤其是磷的尾水排放浓度达标.     

UASB＋MBR工艺处理城市垃圾填埋场渗滤液试验研究与问题讨论

采用上流式厌氧污泥床(UASB)与膜生物反应器(MBR)组合工艺对城市垃圾填埋场渗滤液进行处理试验研究。当渗滤液CODCr为1491～2965mg／L，该组合工艺对CODCr、BOD5、NH3-N的平均去除率分别达到73％、98．3％和61．7％。文中还对渗滤液CODCr的降解性能、厌氧-好氧工艺的合理组合等问题进行了讨论分析。     

氯化铁絮凝法减轻膜污染

采用氯化铁絮凝法去除膜生物反应器混合液中难降解的大分子有机物，确定Fe^3 的最佳投加量为60mg／L，该工艺可显著降低混合液中CODCr，减轻膜污染，并且对膜生物反应器中的生物相活性没有影响。     

剩余污泥强化混凝气浮预处理煤气化废水

为解决低浑浊度煤气化含油废水混凝气浮药剂投加量大、效率低的问题,本文开展混凝剂污泥共投加提高气浮工艺除污染能力的研究.研究表明,剩余污泥的投加明显改善了混凝沉淀对油类污染物的去除,在剩余污泥投加量从0增加到1200 mg·L~(-1)时,含油量去除率由28.1%提升至44.1%.聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和剩余污泥的最适宜投加量分别为150、2、1200 mg·L~(-1).A/O工艺二沉池剩余污泥强化混凝气浮效果最佳,充分气浮反应后对含油量的去除率由46%提升至84%,且气浮池油水分离区微气泡的稳定性得到明显改善.     

膜生物反应器（MBR）处理不同浓度高硫酸盐有机废水污泥性质和膜污染研究

针对食品加工过程中产生的高SO₄^2-的高浓度有机物废水,采用膜生物反应器(MBR)工艺对其进行处理研究,分别考察了1.6%和2.6%SO₄^2-浓度下反应器运行性能、污泥性质和膜污染变化情况.经过110 d的运行时间对比发现,1.6%SO₄^2-浓度下MBR获得的最大有机负荷为1.0kg·(m³·d)^-1 COD,其化学需氧量(COD)、氨氮和总氮的去除率分别为97.2%、92.5%和89.5%.2.6%SO₄^2-浓度下微生物受到的抑制更强,其获得的最大有机负荷仅为0.5 kg·(m³·d)^-1 COD,其COD、氨氮和总氮的去除率分别为96.3%、82.6%和80.7%.此外,SO₄^2-浓度为1.6%的反应器在更高的膜运行通量下,膜污染速率反而比2.6%系统更慢.进一步分析其污泥性质发...     

曝气强度对膜生物反应器运行特性的影响

以膜生物反应器（MBR）处理模拟生活废水为研究体系,考察曝气强度对系统污染物去除效果、脱氢酶活性、胞外聚合物（EPS）组分和含量、Zeta电位、污泥粒径及跨膜压差等的影响.结果表明,随着曝气强度降低,COD去除率变化不大,均大于94.0%,脱氢酶活性明显降低,VSS/SS比值下降;污泥LB-EPS增加,Zeta电位降低,污泥平均体积粒径减小,膜通量下降速率增大.曝气强度为800—400 L.m-.2h-1的条件下,曝气产生的水力剪切力不是影响污泥粒径大小的主导因素,污泥Zeta电位则起着决定作用,但水力剪切力有利于缓解膜污染.     

折流式厌氧反应器（ABR）的研究进展

随着对厌氧消化机理研究的不断深入和各种高效厌氧反应器的飞速发展 ,废水的厌氧生物处理技术已经成为资源和环境保护的核心技术之一[1] .ＵＡＳＢ是荷兰Ｗａｇｅｎｉｎｇｅｎ农业大学的Ｌｅｔｔｉｎｇａ等人于 70年代开发的一种高效厌氧反应器 ,目前已经广泛的应用于生产实践 .ＵＡＳＢ的成功极大的促进了其它高效厌氧反应器的发展 ,折流式厌氧反应器 (ＡｎａｅｒｏｂｉｃＢａｆｆｌｅｄＲｅａｃｔｏｒ,简称ＡＢＲ)正是在ＵＡＳＢ基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器[2 ,3] .下面将介绍ＡＢＲ反应器废水处理工艺的原理、特点以及国内外研…     

废水处理系统中生物聚集体胞外多聚物研究进展

胞外多聚物(Extracellular polymeric substances,EPS)是废水生物处理系统中生物聚集体(包括絮体污泥、生物膜、颗粒污泥等)的重要组成部分,直接包裹于微生物细胞壁外,其理化性质及所处的特殊位置决定了它在生物聚集体中的重要作用.综述了EPS对废水生物处理系统污泥沉降性能、脱水性以及膜生物反应器膜污染影响的相关研究,分析认为EPS组成与结构特性改变污泥表面电位、疏水性等,进而影响污泥沉降与脱水性能、膜污染程度;以好氧颗粒污泥为典型的生物聚集体代表,总结了EPS组分含量与分布对颗粒污泥的形成与结构稳定性的影响,并在EPS提取方法标准化、现代理化技术与分子生物学技术综合分析等方面进行了展望,进一步的研究有望揭示生物絮凝体形成过程EPS的产生与调控机制.     

膜生物反应器处理回用生活污水的实验研究

针对当前社会对污染物减排和中水回用的需求,采用一体式膜生物反应器(SMBR)对生活污水进行处理,研究了处理效果和工艺条件.结果表明:SMBR是生活污水处理回用的简单高效的工艺方法,SMBR膜出水COD<20 mg·L-1,BOD5<1 mg·L-1,NH4 -N<1 mg·L-1,出水无悬浮物,可以达到城市杂用水回用标准.同时,SMBR对总氮、总磷具有一定的去除效果,污泥沉降性能良好,污泥指数稳定在78~115,污泥龄可达40-60 d,保证了系统内污泥质量浓度;通过控制合适的气水比25∶1~60∶1、采用间歇出水方式等工艺操作条件可以保持良好的污泥特性并可延缓膜污染,延长膜的使用寿命,提高SMBR对污水处理的效率.     

厌氧氨氧化反应影响因素研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)反应是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO_2~--N为电子受体,氧化NH_4~+-N为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应是自养型生物脱氮反应,该过程无需外加有机碳源,在高氨氮低碳源废水处理方面具有重要应用价值。然而Anammox菌生长缓慢,最大生长率0.002 7 h~(-1),倍增时间长达10~12 d,对生长环境要求近乎苛刻,成为Anammox工艺工程化应用的最大瓶颈。因此,Anammox反应的影响因素一直是该领域的研究热点。文章系统总结了Anammox过程的主要影响因素,其中包括反应器类型、污泥性质、填料等反应器条件,温度、p H值、氧气、电磁场等环境因子,以及有机物、氮素、磷酸盐、盐度、金属离子等基质条件对Anammox启动和运行的最新研究进展,认为p H值接近中性、温度30~35℃、避光、严格厌氧等环境条件下,以反应器、填料和颗粒污泥相结合,降低污泥流失,并给予合适的基质和必要元素,可促进Anammox的快速增长。该文为Anammox工艺的基础研究和工程化应用提供了参考,并认为今后在各影响因素的联系、功能基因改性及极端环境驯化等方面仍需要加强研究。     

用ERIC-PCR技术分析炼油废水生物强化处理菌剂及其抗负荷冲击能力

运用ERIC-PCR技术,分析研究了炼油废水处理菌剂的组成,以及炼油废水处理系统在受到高负荷冲击时,投加高效炼油废水处理菌剂的生物强化系统和对照系统中污泥微生物群落结构的变化.结果表明,投加高效菌剂的处理系统抗高负荷冲击和恢复系统稳定的能力明显高于对照系统;并且,投加高效菌剂的处理系统在受到高负荷冲击时污泥微生物群落结构变化甚微,在短时间内污泥微生物群落结构即能够恢复正常.图5表2参14     

抗生素抗性基因在生活及工业混合废水处理系统中的分布和去除

抗生素抗性基因(ARGs)由于其广泛的传播与转移,成为日益严峻的环境问题。污水处理厂(WWTP)被公认为ARGs的主要来源之一。膜生物反应器(MBR)是一种新型污染物去除工艺。在一个具有传统生物处理和膜系统处理的城镇污水处理系统的进水中,检出17种ARGs,并首次检出甲氧苄啶类ARGs。进水中sulΙ基因的绝对丰度最高,随后依次是tet C、sulⅡ、tet W、dfr A1、flo R和dfr A13基因。不同的处理系统去除同一种ARGs效果各不相同,MBR对ARGs去除效果显著优于传统生物处理工艺,同一个处理系统处理不同类ARGs,四环素类ARGs被去除的效果显著优于其他ARGs被去除的效果,绝对丰度下降了3.8个数量级。ARGs没有真正意义上的去除,只是从水体转移到污泥中,污泥中的ARGs不断积累。     

淹没复合式膜生物反应器技术

综述了膜生物反应器技术进展并分析，阐述了其优特点，提出了新型的淹没复合式膜生物反应器（SHMBR）以及用于污水处理和回用的工艺，从水处理工艺学，流体力学，水微生物学方面论述了其所具的特点，说明了淹没复合式膜生物反应器是一种高效，低耗，资源化的污水生物反应器，指出了今后需研究的问题。     

废水处理一体化生物反应器的发展

废水处理的一体化生物反应器由于具有投资少、占地小、管理运行方便等特点备受青睐.较早的有一体化氧化沟、SBR反应器、一体式膜生物反应器等.随着一体化反应器的发展,生物膜法被结合起来作为主体工艺,另外好氧工艺也与厌氧/缺氧工艺结合起来,出现了很多系统有机负荷更高、抗冲击能力更强、脱氮除磷效果更好的新式一体化反应器,如AmOn一体化生物反应器、五箱一体化反应池、一体化生物转筒反应器IBDR、A/O一体式曝气生物滤池等.一体化生物反应器的发展适应我国国情,具有广阔的应用和发展前景.参37     

投加硝化菌的活性污泥工艺硝化效率特性

研究了在活性污泥工艺中用投加硝化菌的方法提高硝化效率的特性，试验用富氮废水生成硝化污泥，并将其剩余硝化污泥投加于处理初沉市政污水的活性污泥工艺试验装置，研究结果表明，投加硝化菌能降低常规活性污泥工艺硝化的泥龄要求、改善硝化效果以及减少为低温稳定运行而增加的硝化反应器容积。     

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺除磷特性

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺是由连续运行的生物选择器和数个并联的SBR主反应器构成的,通过污泥回流的方式提高了SBR反应阶段的活性污泥量并削减了沉淀阶段的污泥总量,从而强化其除污能力,并提高其容积利用率.新工艺处理城市生活污水的试验结果表明,污泥转移量对系统除磷影响显著;当污泥转移量为0、15%和30%时系统出水总磷的平均去除率分别为16.5%、74%和93%;生物选择器中厌氧释磷量与污泥中PHB(聚-β-羟基丁酸)含量呈现良好的正相关性.在适宜的运行模式下,SBR充水比45%、污泥龄10 d、污泥转移量30%,系统对总磷的平均去除率能达到93%以上,出水总磷浓度可控制在0.30 mg.L-1以下,且其它出水各项水质指标均能达到国家排放标准的要求.     

好氧颗粒污泥工艺强化脱氮研究进展

好氧颗粒污泥是微生物通过自凝聚作用形成的一种特殊的生物聚集体,具有结构致密、沉降性能优异、抗冲击负荷能力强、多功能微生物分区定殖等特点,其在废水强化脱氮除磷与难降解有机物去除方面具有明显的技术优势.针对目前工业和养殖废水及城镇生活污水等碳氮比低、处理出水总氮达标压力大等突出问题,综述基于好氧颗粒污泥的全自养、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化、异养硝化-好氧反硝化等强化脱氮工艺,介绍其脱氮机制及技术优势,阐明不同好氧颗粒污泥脱氮工艺的特点与颗粒污泥特性,同时总结各种工艺的启动条件及富集相应功能菌的好氧颗粒污泥的形成因素,评估不同工艺应用于实际废水生物处理的可行性.在此基础上进一步分析进水基质组成(不同碳氮比)、运行模式(连续曝气和间歇曝气)、运行条件(溶解氧浓度、温度和pH)等对好氧颗粒污泥工艺强化脱氮性能与稳定运行的影响.最后提出应进一步优化好氧颗粒污泥强化脱氮工艺的运行参数,解析好氧颗粒污泥微生物菌群功能,揭示好氧颗粒污泥形成与结构稳定的微生物学机理.     

生物强化技术及其在污水处理中应用研究评述

在传统废水生物处理过程中,难降解有机污染物的存在和外界环境的变化会抑制土著微生物的活性,从而影响废水处理效果。生物强化技术是向生物处理系统中引入特定的高效降解功能微生物,通过微生物自身所具备的降解机制对污染物质进行降解,达到有效处理废水的目的。相较于传统生物处理法,生物强化技术能更好地提高难降解污染物处理效果,维持系统的稳定性,减少污泥的产生,缩短系统的启动时间,并可以使系统表现出良好的抗冲击负荷能力。目前生物强化技术研究主要集中在高效菌群对难降解有机污染物的高效降解作用和优势菌种对于极端环境的耐受能力等方面。文章综述了生物强化技术的作用机理,主要有高效菌通过自身携带的降解基因或分泌的降解酶对污染物质的直接降解作用、微生物的共代谢作用和群体感应作用;介绍了生物强化技术中优势菌种的3种获取方式,分别是从自然界中直接进行驯化筛选、构造基因工程菌以及通过水平基因转移获取的方式;论述了生物强化技术的作用形式,包括直接将微生物投加到目标水体中、应用微生物固定化技术和研制生物强化菌剂进行投加的3种方式;另外还总结了近几年来生物强化技术在景观水体、土壤修复、产能和水处理等方面的应用,最后阐述了生物强化技术研究存在问题和新路径。     

厌氧滤池-膜生物反应器处理垃圾渗滤液不同工艺段中有机氯农药残留的分析

建立了基于HLB固相萃取柱和气相色谱／电子捕获(GC／ECD)分析垃圾渗滤液中有机氯农药的分析方法,对厌氧滤池．膜生物反应器处理垃圾渗滤液不同工艺段水体中有机氯农药的浓度进行了分析．结果表明,应用厌氧滤池．膜生物反应器处理垃圾渗滤液可以有效去除有机氯农药残留,主要去除工艺是厌氧,其中P,P’-DDT厌氧反应的中间体产物是P,P’-DDD,大部分继续转化为其它产物．在所试验的垃圾渗滤液中没有检出DDTs和HCHs以外的其它优先控制有机氯农药．