低强度超声强化SBR法处理焦化废水的研究

采用低强度超声波强化SBR法处理经超声空化预处理后的焦化废水,通过设置超声波强化的SBR反应器与对照反应器的对比试验,研究了超声波对SBR的强化效果,对超声波参数、作用时间等因素进行了系统优化。试验结果表明,采用适当参数的低强度超声辐照能显著增强污泥活性,提高处理效果。当超声波功率为8 W、频率为25 kHz、辐照时间为10 min、作用周期为12 h时,处理效果达到最佳,COD和氨氮的去除率比未经超声强化的对照组分别高出44.3%和39.8%。     

低强度超声波强化污水生物处理中超声辐照污泥比例的优化选择

通过超声波的SBR反应器与对照反应器处理人工配制生活污水的对比试验,研究了利用低强度超声波强化污水生物处理的另一个重要工艺参数———超声处理污泥比例(即超声处理污泥量占反应器内总污泥量的百分比).设置超声波反应器采用频率35kHz、声强0.3W/cm²超声波每隔8h取反应器中一定比例的活性污泥辐照10min后再返回反应器.结果表明,超声处理污泥比例为10%时,其COD和NH₃-N去除率可分别提高5%和0.5%左右,以好氧呼吸速率(Oxygen Uptake Rate,OUR)表示的污泥活性可提高12%以上.通过对污泥增长率的研究表明,当超声污泥比例为10%,超声波反应器内污泥的增长率比对照反应器降低了11%左右,减轻了后续污泥处理工序的负荷.随着超声处理污泥比例的增加,污泥体积指数SVI持续增大,但是超声污泥比例不超过10%对污泥沉降性能影响不大.因此,在超声强化污水生物处理工艺中,可采用强度0.3W/cm²超声波每隔8h取反应器中的10%的活性污泥辐照10min后再返回反应器,来提高反应器的生物处理效率.     

响应面法优化超声波强化生物滤池预处理微污染水源水效果分析

由于传统水处理工艺不能满足微污染水源水中氨氮和有机质高效去除的要求,在组合填料生物滤池基础上,设置了超声辐射与无超声处理的生物滤池净化微污染水源水的对比实验,研究了超声波在最佳工况条件下对沸石-颗粒活性炭生物滤池预处理微污染水源水的强化作用。采用Box-Behnken响应面优化实验设计的影响因素(水温、水力停留时间、气水比),分别建立了NH_4~+-N、COD_(Mn)浊度去除率与上述因素之间的二次多项式模型,得到最佳工况条件:水温为20℃、水力停留时间为30 min、气水比为0.5:1。研究结果显示,最佳条件下,对微污染水中NH_4~+—N、COD_(Mn)、浊度的去除率分别达到97.4%、87.1%、96.9%,出水水质好于缺少超声波强化作用的情况。还进一步分析了超声波促进生物活性的机理,以期为净水工艺提供新的思路。     

低强度超声波强化SMBR处理中的超声波参数优化研究

研究了利用低强度超声波强化低温一体式膜生物反应器（SMBR）污水生物处理中最优超声波参数的选择。结果表明,功率密度为0.27 W/L、辐照时间为20 min时,超声波对低温SMBR中COD去除的强化效果最佳。SMBR对NH3-N去除效果达到最佳时,超声波功率密度和辐照时间分别为0.27 W/L和15 min。综合考虑,选择更有利于低温时NH3-N去除的超声波参数：功率密度0.27 W/L、辐照时间15 min。经此超声波处理后COD、NH3-N的强化效果在24 h均能保持,故可设置超声波处理的时间间隔为24 h。     

旋转流膜生物反应器特性的探索

通过人工配水方式对旋转切向流膜生物反应器与一体式膜生物反应器在CODCr去除率、NH3 N去除率、膜透水性能等方面进行了对比试验 ,研究表明虽然二者在有机物去除方面相差不大 ,但前者膜抗污染能力强、透水量大。     

低强度超声波强化SBR处理生活污水

通过设置超声波(ultrasound,US)的SBR反应器(sequence batch reactor,SBR)与对照反应器的对比试验,研究了超声波对SBR处理生活污水的强化效果.结果表明,采用强度0.3 W·cm^-2的超声波,每隔8h取SBR反应器中10%的污泥进行10min辐射处理,对COD的总去除率提高3%～6%,其出水COD与对照反应器的出水相比降低了40%～53%,通过该辐射处理有效提高了SBR反应器对模拟生活污水的高负荷冲击和有毒物质冲击的耐受能力.对于实际生活污水,设置超声强化使污泥耗氧呼吸速率(oxygen uptake rate,OUR)增加14%左右,有效提高了微生物对难降解有机物质的分解能力.对污泥沉降性能的研究表明,超声波强化会引起污泥的SVI值升高,但升高的幅度仅为5%左右,不会对系统的沉降性能造成显著影响.根据电镜观测以及种群结构分析发现,超声波对细胞产生了损伤作用,其表面出现了明显的皱褶,但是活性污泥种群结构并未发生显著变化.通过对2个反应器中活性污泥的呼吸动力学分析表明,设置US反应器中活性污泥对底物具有更高的利用率.     

低强度超声波强化污水生物处理机制

研究发现低强度的超声辐照可以有效促进微生物的活性,可将其用于强化污水的生物处理,通过增强反应器内微生物的活性来提高污水的处理效率.本文综述了超声波在生物工程和生物学上的国内外研究成果,对低强度超声波的生物效应以及在促进生物活性中的主要作用机制进行了探讨,并分析了其在强化污水生物处理中的应用前景.     

生物沸石反应器在微污染水源水处理中的应用

首次利用生物沸石反应器去除微污染水源水中的 NH₃^- N、NO^-₂ - N、Mn、有机物、色度、浊度等 .经长期运行测试 ,生物沸石反应器对 NH₃^- N平均去除率可达 93%,对 NO^-₂ - N的平均去除率为 90 %,对有机物可去除 32 %,并提出了反应器的最佳过滤速度为 8～10 m/h,最佳填料填充高度为 600～800 mm.生物沸石反应器具有和生物活性炭、生物陶粒一样的性能 .该技术为微污染水源水质净化提供了一种新材料 ,新途径 .     

超声波强化污水生物处理的可行性探讨

通过对超声波空化处理难降解有机废水机理和超声波辐射促进微生物活性作用机制的分析研究，提出将超声波应用于强化污水生物处理的可行性。同时设计了利用超声波空化反应单元作为污水生物处理的前处理工艺，提高污水的可生化性，和在生物处理反应器中直接进行超声波辐射提高生物处理能力的工艺。分析了超声波强化污水生物处理的影响因素，并对未来的研究方向进行了展望。     

废物处理与综合利用 其他

X799.3200700594废食用油脂作生物柴油原料的可行性分析/吕凡…(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室)∥环境污染治理技术与设备/中科院生态环境研究中心.-2006,7(2).-9~15环图X-4X799.303200700595分体式间歇运行膜生物反应器处理生活污水的试验研究/赵玉华(沈阳建筑大学市政与环境工程学院)…∥沈阳建筑大学学报/沈阳建筑大学.-2006,22(4).-609~612环图TU-31通过降低膜负荷缓解膜污染,提高膜生物反应器的处理有机物、脱氮效果.方法采用分体式间歇运行膜生物反应器,生物反应器间歇运行的方式处理污水,处理后的出水进行膜分离处理…     

双功能陶瓷膜生物反应器处理废水的研究

研制了一种具有抽滤和曝气双重功能的陶瓷膜生物反应器并用于处理废水.比较了废水经陶瓷膜抽滤后的出水浊度和自然沉降后的浊度,经过陶瓷膜过滤后的出水浊度达到自然沉降4～24h的效果.在处理废水的过程中,进行曝气/抽滤的切换,可有效地解决膜的堵塞问题.分别进行了间歇和连续的方法处理废水的试验,其COD负荷分别达到1.1kg/(m³·d)和1.5kg/(m³·d).     

低强度超声波对低温下污水生物处理的强化效果及工艺设计

为了研究低温条件下超声波对污水生物处理的强化效果,采用强度0.3 W·cm-2的超声波对好氧活性污泥进行10 min的辐射处理,然后在4℃条件下进行模拟SBR(sequencing batch reactor)反应.以耗氧呼吸速率(oxygen uptake rate,OUR)、脱氢酶活性(dehydrogenase activity,DHA)和COD为指标,研究了低温条件下超声波对污泥生物活性以及有机物去除效果的改善.结果表明,低温条件下,经超声波处理后污泥活性可提高30%,COD的去除率也可保持常温水平.通过比较可以看出,低温条件下超声波的强化效果较常温条件下更为明显.本研究还以典型的城市二级处理污水处理厂和采用SBR工艺的污水处理厂为例,对低强度超声波在污水处理工艺中的设计和操作进行了说明.     

溶液特性及共存物对纳滤膜去除水中全氟辛酸的影响

利用聚酰胺复合纳滤（NF）膜去除水中的持久性有机污染物－全氟辛酸（PFOA）,分别研究了PFOA浓度、溶液离子强度、pH值、典型大分子有机物－牛血清蛋白（BSA）以及BSA与Na⁺共存对PFOA截留率的影响.结果表明,在0.8MPa下过滤24h,随着PFOA浓度增大,PFOA截留率提高;溶液离子强度、pH值越高,PFOA截留率越高;当PFOA原液中加入BSA时,BSA不但会堵塞一部分膜孔,同时会在膜面上形成有机污染层,增大膜面负电量,这样一方面增强NF膜的筛分作用,另一方面增强其静电排斥作用;当BSA与Na⁺共存时,NF膜的孔堵程度更加严重,且Na⁺使形成的有机污染层更加密实,NF膜的筛分能力进一步增强.     

曝气膜生物反应器运行过程中污泥活性特征变化及其对膜污染的影响

研究了曝气膜生物反应器运行过程中活性污泥主要活性特征变化及其对膜污染的影响.通过排出剩余污泥的办法维持活性污泥浓度在4000 mg·L-1左右,并连续运行75 d.运行期间,每日检测活性污泥的各项性质指标便于反映污泥特性的变化.结果表明,随着反应器运行时间的延长,污泥脱氢酶活性逐渐增加,其对反应器的运行有着两方面的作用,一方面会强化微生物对污染物的去除,但另一方面则导致了胞外聚合物的增加,并加速膜污染.而污泥表观产率则随着运行时间的延长先增加后有所减少,其粒径逐渐减小,且胞外聚合物呈现增加的趋势,总的出水水质情况逐渐提高,与此同时,反应器内原生动物及后生动物在运行前期较少,而在后期大量出现.膜污染分析结果表明运行后期膜污染速度明显加快,其原因在于:污泥粒径的减小以及胞外聚合物的增加导致细小颗粒及胞外聚合物堵塞或在膜表面沉积数量增加.     

基于溶解氧微电极的动态膜特性的在线研究方法

自生动态膜-生物反应器是一种将粗网材料制成的组件置于反应器中进行泥水分离的生物处理工艺.粗网材料表面形成的动态膜不仅能有效去除浊度,还具有生物活性,可以降解污染物.通过微电极技术,可以研究动态膜的生物活性.为便于微电极在线测量,构建微型反应器模拟动态膜的实际过滤过程,结合微动平台,采用溶解氧微电极测量动态膜内的溶解氧分布.结果表明,动态膜在反应器运行过程中结构发生变化,出现气泡.动态膜内溶解氧浓度随深度的增加而降低,在2.0～2.5mm深度处降至0.动态膜表层微生物的比耗氧速率在反应器运行第1、5和8天分别为34.3、10.6和12.4mg/(g·h).     

Membrane fouling control by ultrasound in an anaerobic membrane bioreactor

In this study, ultrasound was used to control the membrane fouling online in an anaerobic membrane bioreactor (AMBR). Short-term running experiments were carried out under different operating conditions to explore feasible ultrasonic parameters. The experimental results indicated that when the crossflow velocity was more than 1.0 m/s, membrane fouling could be controlled effectively only by hydrodynamic methods without ultrasound. When ultrasound was applied, an ultrasonic power range of 60–150 W was suitable for the membrane fouling control in the experimental system. The experimental results showed that the membrane fouling was controlled so well that membrane filtration resistance (ΣR) could stay at 5 × 10¹¹ m⁻¹ for more than a week with the crossflow velocity of 0.75 m/s, which equaled the effect of crossflow velocity of more than 1.0 m/s without ultrasound. Translated from Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control, 2006, 7(4): 25–29 [译自: 环境污染治理技术与设备]     

复合式膜生物反应器处理城市污水的运行特性

将常规膜生物反应器(CMBR)和生物膜技术相结合,建立了一套复合式膜生物反应器(HMBR)工艺。采用该工艺处理城市污水,对其运行特性进行了研究。试验结果表明,当水力停留时间(HRT)为10h、污泥停留时间(SRT)为10d时,HMBR能够有效去除有机物,对COD和BOD5的平均去除率分别为95.1%和98.5%,比CMBR分别提高了4.6%和3.8%;HMBR能够有效去除营养物质,对NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为98.8%、50.9%和82.2%,比CMBR分别提高了5.4%、13.8%和0.9%;HMBR表现出了良好的膜污染控制能力,当跨膜压差(TMP)到达20kPa时,HMBR运行了143d而CMBR仅运行了57d。     

红球菌PR-1菌株破乳性能研究

利用乳化剂Span 80配制出一种稳定的煤油-水乳浊液作为模型乳浊液,进而从大港油田废水中筛选出1株破乳能力较强的红球菌PR-1.该菌株培养液在55℃下8h可以使模型乳浊液完全破乳,且在实验条件下比化学破乳剂DGF-01具有更强的破乳活性.研究发现,乳浊液的破乳为线性增长过程,冻融和高压灭菌对其破乳能力没有影响,菌体细胞是破乳的主要活性成分,经超声波破碎及有机溶剂处理后其破乳活性显著降低.菌体表面有很强的疏水性,其对烃的粘附率为84%,碳链长度范围在C₂₇～C₅₄的枝菌酸类物质是保持菌体细胞完整性和疏水性的关键,其对细胞的破乳活性也至关重要.PR-1菌株发酵液用于原油乳状液的破乳具有操作方便,破乳率高,应用面广,无毒无害等优点,且能完全脱出J9-19原油乳状液中的水,因此可作为原油乳状液或油田采出水的破乳剂.     

巴西基酸生产废水膜生物工艺处理试验研究

采用间歇式好氧膜生物工艺（好氧曝气－超滤）对巴西基酸生产废水进行了处理实验研究,结果表明,在其它条件一定,操作周期为１２、２４、３６、４８ｈ时,超滤液ＣＯＤ浓度分别为１６０、１５１、１３９、１６０ｍｇ／Ｌ,水通量逐步提高;当容积负荷为１．２、２．４、３．６、４．８ｋｇ／ｍ^３ｄ时,超滤液ＣＯＤ浓度变化不大,但水通量下降;当泥龄分别为５、１０、２０、５０ｄ时,超滤波ＣＯＤ浓度分别为３０３、２６０、１７１、１６９ｍｇ／Ｌ,水通量上升。     

纳米零价铁强化微生物电催化-厌氧膜生物组合反应器抗膜污染能力及其调控机制

膜污染是厌氧膜生物反应器（anaerobic membrane bioreactor,AnMBR）产业化应用面临的最大挑战.本研究构建新型微生物电催化（bio-electrochemical systems,BES）-AnMBR组合反应器,以探究纳米零价铁（nano-zero-valent iron,nZVI）投加对BES-AnMBR组合系统膜污染削减和甲烷产生等性能的影响.结果表明,BES-AnMBR组合系统运行稳定,COD去除率一直维持在95%左右.nZVI投加量（以VS计）为0.1 g ·g^-1时,运行性能最佳,跨膜压差（transmembrane pressure,TMP）较对照组降低28.1%,膜通量亦有轻微增加;甲烷产量为81.3 mL ·g^-1（以COD_removed计）,较对照组提高了12.1%.胞外聚合物（extracellular polymeric substance,EPS）变化和膜阻过滤分析表明,nZVI可以加强EPS分解,促进膜表面无机和有机富铁结垢层形成,改善膜污染分布特征,从而显著缓解膜污染.本研究将丰富传统AnMBR的基础理论,为污泥处理与资源化利用提供了新视角.