膜生物反应器次临界通量运行的膜污染特性研究

膜生物反应器（MBR）是将膜分离与生物反应相结合的污水处理新工艺,近年来已引起广泛的关注,但不可避免的膜污染限制其更广泛的应用。临界通量在膜污染控制中是个非常重要的概念。本试验研究平板膜生物反应器在次临界通量运行下的膜污染状况,并结合膜污染模型进一步表征膜表面的污染特性。试验结果表明。该平板膜生物反应器在次临界通量运行的情况下,膜污染可分为膜污染缓慢发展阶段（第Ⅰ阶段）和膜污染迅速发展阶段（第Ⅱ阶段）,可分别用膜孔堵塞模型和泥饼阻力模型表征膜阻力与时间的变化关系。同时,对运行后的膜阻力分布进行分析,表明泥饼阻力和孔道吸附堵塞阻力是膜污染的主要组成部分,分别占到总阻力的73％和24％,而膜本身阻力仅占3％。     

MBR在污水处理中的应用

膜生物反应器是生物降解与膜分离相互影响、共同作用的过程。综述了膜生物反应器在污水处理中的应用及发展方向。     

中空纤维膜生物反应器处理造纸废水

膜生物反应器是将膜分离技术与生物处理工艺相结合而开发的新型系统,是近年来新发展起来的高效废水处理技术。本实验采用了中空纤维膜组件和活性污泥反应器组成的分置式膜生物反应器,研究其在造纸废水处理中的特性影响因素。     

膜—生物反应器在废水处理中的应用

膜分离技术与生物反应器的组合工艺已成为废水处理中的螈使用使废消息我加紧凑,且出水水质良好。膜－生物反应器已被成功地应用于城市污水及工业废水等废水处理中,阐述了膜－生物反应器的原理、特点、研究现状。     

活性污泥中EPS的2种测定方法及其对膜通量的影响

以动态膜生物反应器（DMBR）中养殖废水为研究体系,探讨活性污泥中细菌胞外多聚物（EPS）的2种测定方法,蛋白质多糖加合法（EPS PSP）、TOC法（EPS TOC）及其与膜通量之间的相关性研究。结果表明,EPS PSP与EPS TOC的相关性较好,相关系数R2为0.9183;EPS PSP约为EPS TOC的80%左右。EPS TOC和EPS PSP与膜通量的相关系数较低,仅为0.490和0.412,说明造成膜污染的因素很多,相比之下,EPS TOC比EPS PSP更适合说明膜生物反应器中的污泥状态,更能体现膜污染的状况。     

膜生物反应器中膜分离单元运行参数优化试验

用生活杂排水对膜生物反应器中膜分离单元的运行参数进行了优化试验研究，膜分离单元采用中空纤维超滤膜，试验表明，在适宜的反冲洗和化学清洗条件下，膜的透水率可及时、有效地恢复，使膜生物反应器能长期稳定地运行。     

微米级负载型TiO_2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3m3/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m3/h时,反应器连续运行5 h(未加反冲洗)后,微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

新型膜-生物反应器在不同通量下的膜污染特性研究

选择适当的膜通量是膜-生物反应器控制膜污染的有效手段之一.本文根据膜通量与临界通量的关系选取了5个不同的膜通量,考察在这些通量条件下新型膜-生物反应器膜污染发展特性的变化.试验结果表明,膜通量的变化会影响膜污染的发展特性.当膜通量小于临界通量区时,膜污染发展具有"2阶段"趋势,并且膜通量越小"第1阶段"和"第2阶段"的膜污染发展速率对比越显著.当膜通量在临界通量区通量内时,首先出现短暂的膜污染快速增长期,随后膜污染发展仍呈现"2阶段"现象.当膜通量大于临界通量区通量时,膜操作压力(TMP)从开始运行即迅速上涨直至试验结束.     

一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器性能的研究

通过对光催化氧化和有机膜分离技术的耦合,设计了一种新型一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器,并通过利用颗粒状TiO2催化剂(粒径0.28～0.33 μm)对浓度为10 mg/L的酸性红B模拟废水的降解实验,研究了反应器的性能.结果表明,反应器中TiO2的加入量以2 g/L为宜,废水脱色率达98%;膜组件底部的曝气装置可大大减轻膜污染,"表面冲洗 反冲洗"的清洗方法能够有效地恢复膜通量.     

微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化．膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0．3m。／h、催化剂投加量为1g／L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0．1m3／h时,反应器连续运行5h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4．3％和37．4％。反应器连续运行72h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

草甘膦母液膜分离的电渗析预处理

研究了用电渗析法去除草甘膦母液中影响膜通量的亚磷酸根,主要考察了pH值、工作电压、反应时间和温度等因素对亚磷酸根去除率的影响,并对电渗析预处理后母液纳滤膜分离的膜通量进行实验验证。实验表明：淡化液、浓缩液流量为30 L/h,pH值约为8.1,工作电压为20 V,反应时间为2 h左右,温度〈30℃时,电渗析对母液中亚磷酸...     

光催化-膜分离三相流化床循环反应装置处理酸性红B废水

耦合光催化氧化和有机膜分离技术,设计了一种新型光催化氧化-有机膜分离三相流化床循环反应装置（循环反应装置）;并对循环反应装置光催化降解酸性红B时的影响因素进行了研究。结果表明,减小膜出水通量和降低酸性红B废水浓度均有利于膜出水降解率的提高;循环反应装置中废水降解率随光催化反应器底部曝气量的增加而先增加再降低,膜分离器中废水降解率的波动则随曝气量的增加而总是在增大,其最佳曝气量为1．00m^3／h;光催化反应器中多光源布置有利于循环反应装置的稳定运行;循环反应装置可有效地处理酸性红B废水。     

Effect of membrane type and material on performance of a submerged membrane bioreactor

This study evaluated the impact of membrane type and material on filtration performance in a submerged membrane bioreactor (MBR) for municipal wastewater treatment. Three types of microfiltration membranes with similar pore size of 0.1 microm but different materials and types, phase-inversed polytetrafluoroethylene (PTFE), track-etched polycarbonate (PCTE) and track-etched polyester (PETE), were used. Changes in permeability with time for the PCTE and PTFE membranes appeared similarly, whereas the PETE membrane exhibited the most rapid flux decline. Lower TOC in the permeate compared to the supernatant was probably due to a combination of biodegradation by the biofilm (cake layer) developed on the membrane surface and further filtration by cake layer and narrowed pores. The faster permeability decline and higher TOC removal rate of the PETE membrane were attributed to an initial permeate flux higher than an average design flux, which led to a faster rate of fouling and thicker cake layer. Therefore, an MBR should not be operated at a flux higher than the average design flux for a specific type of membrane. A gradual increment of biomass concentration did not significantly affect membrane permeability of each membrane investigated. Dissolved organic carbon fractionation results showed that the composition of each fraction between the supernatant and permeates did not change significantly with time, suggesting that membrane hydrophobicity was not a dominant factor affecting MBR fouling in this study. The organic foulants desorbed from the PCTE membrane contained approximately 60% of hydrophobic fraction, which was probably attributable to the extracellular polymeric substances proteins released from the biomass attached to the membrane. While the total filtration resistance of the PTFE membrane was influenced by a higher surface roughness, those of the PETE and PCTE membranes, which had a similar and lower roughness, were affected by the initial operating flux.     

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。     

改性PES膜在MBR中膜阻力分析及膜污染机理研究

以聚醚砜(PES)、醋酸纤维素(CA)和纳米二氧化钛(TiO2)为膜材料,采用L-S相转化法制备共混改性PES膜。在24℃、0.2 MPa的操作条件下,制得的PES膜纯水通量为300 L/(m2.h)左右,CA改性PES膜为660 L/(m2.h)左右,TiO2改性PES膜为840 L/(m2.h)左右。通过膜生物反应器中膜阻力的测定,表明膜污染主要由浓差极化层及凝胶层引起的;通过活性污泥对膜污染机理的研究,判断出污泥的过滤过程基本符合沉积过滤定律。在MBR中运行时,改性PES膜稳定通量高于未改性膜,总阻力低于未改性膜;TiO2改性膜稳定通量高于CA改性膜,总阻力低于CA改性膜;通过扫描电镜分析,改性PES膜沉积层的厚度均比未改性膜薄,TiO2改性膜沉积层厚度小于CA改性膜,表明改性膜的抗污染性能提高了,TiO改性膜抗污染性能更优。     

膜生物反应器中膜的清洗方法和机理研究

研究了膜生物反应器处理盥洗废水时 ,水力清洗、酸洗、碱洗等不同组合形式对膜的清洗效果。结果表明 ,水力清洗可以较彻底地去除运行初期的膜表面沉积物 ,使膜通量有较大程度的恢复。对运行时间较长的膜来说 ,有机物和微生物是造成膜污染的主要原因。清水冲洗后用 0 0 5 %NaClO浸泡 1h ,再用 0 5 %的H2 SO4浸泡 1h是盥洗废水处理用膜有效的清洗方法 ,清水膜通量可恢复至 1 0 0 %。     

震动膜处理乳化液废水研究

研究了震动膜对乳化液处理效果,通过超滤过程中膜通量的变化评价了震动强化剪切防止膜污染的性能,并对其防污染机理进行了分析。实验结果表明,利用震动膜过滤2种乳化液,COD和油的去除率分别可以达到93.5%和99%以上,SS去除率可以实现完全截留。在过滤过程中,通量没有下降,反而有所上升,说明震动膜可以有效防止膜污染。通量的增加主要是由于高速剪切导致水温上升,粘度减小,反过来又提高了剪切强度。     

制革废水中丙烯酸类鞣剂的膜分离特征

针对3种丙烯酸类鞣剂超滤(UF)、反渗透(RO)分离参数进行了实验研究,探索其在废水深度处理中膜去除的可行性,研究结果表明,3种鞣剂在分离参数:浓度为200 mg/L,超滤的操作压力(P UF)为0.11 MPa,反渗透的操作压力(P RO)为0.4 MPa的条件下UF-RO分离,效果最好。其次,丙烯酸类鞣剂对膜通量影响较大,导致产生的清液较少,所以用UF、RO处理含有这类物质的制革废水时,应尽可能对废水进行预处理。最后,丙烯酸类鞣剂分子中含有极性较强的基团时,粒径分离效果不同。     

好氧MBR处理垃圾渗滤液中膜面优势污染物及污染阻力

将好氧MBR处理垃圾渗滤液装置中的污泥混合液进行合理分离,通过死端过滤实验和膜污染阻力测定实验,以确定MBR中造成膜污染的优势污染物和优势污染阻力。实验结果表明,上清液中的胶体物质和大分子粘性有机物是造成膜污染的优势污染物;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力和外部污染阻力构成,二者之和占总污染阻力的95%以上。     

气-水联合反冲洗膜污染防治技术研究

采用气水联合反冲洗技术,考察了气水比(Qg/Ql)、反冲洗周期及其对膜污染的防治效果。结果表明,气水联合反冲洗较单独气或水反冲洗效果好;在过滤周期20min,反冲洗时间1min,气水比1.5时,气水联合反冲洗能够恢复膜通量到膜清水通量的80%以上。此法可大幅度清除沉积在膜表面的泥饼层,恢复膜通量,维持膜过滤性能的稳定,是一种较为有效的膜污染防治技术。