膜—生物反应器中溶解性微生物产物的研究进展

本文就膜－生物反应器中溶解性微生物产物的生成特性及其影响的研究进展进行了总结。在膜－生物反应器中，膜的高效固液分离作用在提高系统容积负荷和出水水的同时，也使生物反应器成为一个相对封闭的系统，以腐殖质，多糖，蛋白质等物质为主要成分的溶解性微生物产物是上物处理出水中溶解性TOC或COD的主要组成部分，主要产生于微生物的基质分解过程和内源呼吸过程，其高分子物质的含量较多且可生物降解性较差，因此，在膜－生物反应器中会出现积累，溶解性微生物产物的过高积累不仅有可能降低膜过滤出水的水质稳定性，而且有可能影响污染活性，并引起膜污染。进水溶液和污染度是影响溶解性微生物产物产生量的重要因素。目前有关膜－生物反应器溶解性微生物产物的研究还很不完善，有很多问题需进一步研究。     

复合式膜生物反应器膜污染机理研究

通过在膜生物反应器中添加填料,在保持良好出水水质的前提下可有效降低悬浮污泥浓度,从而减轻膜表面的污泥沉积,减轻膜污染。在处理生活污水的试验中,膜表面泥饼层阻力在总阻力中的比例下降到10％,而膜孔吸附阻力中由溶解性有机物所造成的阻力占到83．3％,这表明由于膜表面的污泥沉积降低,膜组件对溶解性有机物的吸附增加,因而应当选择合适的污泥浓度以得到最佳的综合效果。     

错流式动态膜-生物反应器中污泥活性的研究

应用错流式动态膜-生物反应器（CDMBR）对己内酰胺废水进行了180d的实验，实验过程中测定反应器的膜出水和上清液的水质，并对污泥进行了耗氧呼吸速率测定。结果表明，上清液COD一直保持在100mg／L以下，而膜出水的则保持在50mg／L以下，膜对上清液的COD去除率达50％，而对氮的去除没有贡献。可溶性细胞产物（SMP）在反应器内容易积累，停留足够的时间后能被生物降解。通过投加抑制剂测定耗氧呼吸速率，发现异养菌、硝化细菌和亚硝化细菌的活性由于F／M的降低和SMP积累受到一定的抑制，但不影响系统的处理效率。跨膜压力、膜面流速越大，通量衰减得也就越快。     

错流式动态膜-生物反应器中污泥活性的研究

应用错流式动态膜-生物反应器(CDMBR)对己内酰胺废水进行了180 d的实验,实验过程中测定反应器的膜出水和上清液的水质,并对污泥进行了耗氧呼吸速率测定.结果表明,上清液COD一直保持在100mg/L以下,而膜出水的则保持在50 mg/L以下,膜对上清液的COD去除率达50%,而对氮的去除没有贡献.可溶性细胞产物(SMP)在反应器内容易积累,停留足够的时间后能被生物降解.通过投加抑制剂测定耗氧呼吸速率,发现异养菌、硝化细菌和亚硝化细菌的活性由于F/M的降低和SMP积累受到一定的抑制,但不影响系统的处理效率.跨膜压力、膜面流速越大,通量衰减得也就越快.     

一体式膜-生物反应器中膜污染过程的动态分析

膜污染过程的动态研究对于有效地控制膜污染意义重大。结合膜过滤压差的上升和污染膜表面微观形态的变化 ,对不同污泥浓度和膜通量条件下 ,一体式膜 生物反应器中膜污染过程进行了动态分析。结果表明 ,膜污染初期主要是水中溶解性物质在膜表面附着 ,随后污泥在膜表面沉积。溶解性有机物在膜面的附着 ,对膜过滤压差即膜过滤阻力的变化影响不大 ,而活性污泥在膜表面的大量沉积将导致膜过滤压差迅速上升。污泥浓度愈高 ,膜通量愈大时 ,活性污泥颗粒愈易在膜面沉积。通过停止进出水维持空曝气、降低反应器内污泥浓度或延长膜的停抽时间可以使沉积在膜表面的悬浮污泥脱离膜表面 ,从而使膜过滤能力得到很好的恢复。采用经典的膜污染模型对各运行阶段膜污染模式进行了分析 ,模型拟合结果与电镜观察结果基本吻合。     

在线超声作用下流化床膜生物反应器的膜污染机制

在流化床膜生物反应器中引用在线超声技术来控制膜污染,考察了在线超声对污泥混合液特性的影响,探讨了在线超声作用下的膜污染机制。结果表明：在线超声流化床膜生物反应器的跨膜压差（TMP）增长速度明显慢于普通流化床膜生物反应器,可延长膜清洗周期约51％。在线超声作用下,污泥平均粒径降低约70μm,污泥胞外聚合物（EPS）含量增加（14±5）mg／g,混合液溶解性微生物产物（SMP）有所降低;同时,在线超声使得污泥浓度和混合液粘度降低,从而改善了混合液的过滤性,有助于膜污染的控制。分析表明,在线超声能够减少膜表面不可逆污染的发生,膜的主要污染机制为泥饼层污染。     

利用数学模拟方法分析硝化MBR系统中SMP转换过程

为深入了解膜生物反应器(MBR)中微生物代谢产物(SMP)的生成降解以及利用情况,研究了以NH4Cl为惟一能源物质的硝化MBR反应器中SMP浓度以及分子量(MW)变化情况,并运用活性污泥模型3(ASM3)准确地计算出微生物利用底物相关的溶解性产物(UAP)和微生物死亡相关的溶解性产物(BAP)的量分别是多少,最终证明硝化系统中产生的SMP可作为能源物质被异养菌进一步利用,而且相较于BAP而言UAP更易于被生物降解,得出结论 BAP是SMP中的主要污染成分。     

利用数学模拟方法分析硝化MBR系统中SMP转换过程

为深入了解膜生物反应器（MBR）中微生物代谢产物（SMP）的生成降解以及利用情况,研究了以NH4Cl为惟一能源物质的硝化MBR反应器中SMP浓度以及分子量（MW）变化情况,并运用活性污泥模型3（ASM3）准确地计算出微生物利用底物相关的溶解性产物（UAP）和微生物死亡相关的溶解性产物（BAP）的量分别是多少,最终证明硝化系统中产生的SMP可作为能源物质被异养菌进一步利用,而且相较于BAP而言UAP更易于被生物降解,得出结论BAP是SMP中的主要污染成分。     

膜-生物反应器处理超市废水中污泥性质与膜污染关系分析

在以处理超市废水实际工程的基础上,通过对污泥性质中的胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMPs)、溶解性COD(SCOD)和污泥浓度(MLSS)变化的分析,得出EPS积累的原因是多方面的,而EPS的过度积累对沉降性能有一定的恶化作用;此外,EPS与SMPs有很好的相关性.作者采用SPSS软件对污泥性质与膜污染之间...     

膜生物反应器生物降解与膜分离共作用特性研究

膜生物反应器实质是生物降解与膜分离相互影响,共同作用的过程,污泥浓度与通量之间存在一定的相关关系,膜分离对生和性能尤其是细菌活性有着重要的影响,而生物反应器内细菌胞外聚合物,溶解性有机物及微细胶体可能成为形成凝胶层导致通量下降的主要因素。     

废水生物处理出水中溶解性微生物产物的形成机制与特征

废水生物处理出水中的溶解性微生物产物(SMP)主要产生于基质降解和微生物的内源呼吸过程,它的存在是影响生物处理出水水质和有机物去除率的一个重要因素,已引起人们的普遍关注.简单阐述了SMP的定义,详细探讨了废水生物处理出水中溶解性微生物产物的形成机制与特征.     

水力停留时间对MBR中溶解性微生物产物生成的影响

考察水力停留时间(HRT)对MBR中膜污染的主要污染物——溶解性微生物产物(SMP)生成的影响。结果表明,在装置稳定运行期间,MBR中SMP随运行时间出现累积。与HRT为8 h相比,HRT为12 h时,SMP在MBR中平均累积量要少10.1%,SMP中多糖含量平均高7 mg/L左右,而蛋白质含量平均低45.6%。SMP的平均粒径随装置运行呈下降趋势,并且HRT较短有利于粒径较小的SMP生成,从而堵塞膜孔;HRT较长有利于粒径较大的SMP生成,从而形成凝胶层,两种情况导致膜污染的机制不同。     

A comparison of the physical, chemical, and biological properties of sludges from a complete-mix activated sludge reactor and a submerged membrane bioreactor.

The properties of sludges from a pilot-scale submerged membrane bioreactor (SMBR) and two bench-scale complete-mix, activated sludge (CMAS) reactors treating municipal primary effluent were determined. Compared with the CMAS sludges, the SMBR sludge contained a higher amount of soluble microbial products (SMP) and colloidal material attributed to the use of a membrane for solid-liquid separation; a higher amount nocardioform bacteria, resulting from efficient foam trapping; and a lower amount of extracellular polymeric substances (EPS), possibly because there was no selective pressure for the sludge to settle. High aeration rates in both the CMAS and SMBR reactors produced sludges with higher numbers of smaller particles. Normalized capillary suction time values for the SMBR sludge were lower than for the CMAS sludges, possibly because of its lower EPS content.     

序批式膜生物反应器(SMBR)处理生活污水的研究

实验模拟生活污水,考察了连续式膜生物反应器(continuous membrane bioreactor,CMBR)和序批式膜生物反器(sequencing batch membrane bioreactor,SMBR)的膜污染和污染物去除效果.结果表明CMBR和SMBR出水COD的平均浓度分别为15.42 mg/L和...     

Long term performance of MBR for biological nitrogen removal from synthetic municipal wastewater

This study monitors the long term performance of membrane bioreactor (MBR) for the treatment of synthetic municipal wastewater at solid retention time (SRT) of 40 and 20d with particular emphasis on simultaneous nitrification-denitrification (SND). SND was greatly influenced by the operating dissolved oxygen (DO). It was found that at an SRT of 20d, nitrogen removal through assimilation into biomass increases as a result of higher biomass yield. The profile of soluble microbial products (SMP) conformed to a cyclical pattern in the MBR with respect to SRT. Decrease in SRT from 40 to 20d resulted in doubling of accumulated SMP concentration (to 56mgl(-1)) in the MBR. This however, was accompanied by a simultaneous drop in percentage of SMP with MW>100kD, from 42.4% to 33%. Also, the sludge filterability decreased by 24-folds despite a decrease in the biomass concentration, following the above reduction in SRT. It was found that the volumetric oxygen transfer coefficient (K(l)a) was a function of biomass concentration in MBR with the ratio of the oxygen transfer coefficient in mixed liquor to that of clean water (alpha) to be 0.2-0.5.     

How to optimize hollow-fiber submerged membrane bioreactors

Membrane fouling is linked to reversible or irreversible accumulation of macromolecules and solids on membrane surfaces and to the irreversible adsorption inside pores. If reversible accumulation can be controlled by filtering in subcritical conditions, then adsorption could also be minimized by reducing the soluble organic matter [extracellular polymeric substances, soluble microbial products (SMP)]. This research shows how the choice of operating parameters related to biological reaction (solid retention time and the organic loading rate) can influence the process rate and the by-product (SMP) production. It also illustrates how suspension characteristics and membrane aeration can influence membrane fouling control according to the hollow fiber configuration and to the different scales of observation. The investigations were based on the definition of different fouling level and fine-tuning of a model to better understand the effects of operating parameters on membrane bioreactor filtration.     

SMBR处理含油废水出水COD数学模型

根据微生物生长动力学特征以及膜分离特征,建立恒通量下运行的一体式膜生物反应器系统出水COD数学模型,提出膜生物反应器处理效率的数学模型。以实验及模型为基础,分别对进水COD浓度控制在300、400、500 mg/L附近时经过反应器后COD的去除效率进行了比较。通过公式计算的数据和实验数据分析可得:COD去除率的公式计算值与实验结果比较吻合,相对偏差仅为0.0223,为膜系统有机物的去除效果估算提供了基础,可为该类工艺的参数选择与优化提供参考。