A/O-MBR试验系统中膜污染影响因素研究

[目的]研究A/O-MBR试验系统中影响膜污染的因素,以便更好地控制膜污染、延长膜的使用寿命,从而有效降低水处理成本及促进MBR工艺的推广。[方法]以小型A/O-MBR装置为载体,选定曝气强度、混合液污泥浓度、抽停比设计三因素三水平的正交试验,对膜污染进行参数优化,通过单因素分析,研究各因素对膜污染的影响并探讨其机理。[结果]A/O-MBR工艺中各运行参数对膜污染的影响次序为：曝气强度〉抽停比〉污泥浓度,最优运行参数为曝气量1.6 m3/h,污泥浓度4500 mg/L,抽停比9：2。随着运行时间的延长,胞外聚合物（EPS）和溶解性微生物产物（SMP）逐渐积累,且EPS的积累速度稍大于SMP;随着EPS和SMP浓度的增加,膜污染速率逐渐增大,EPS是导致膜污染的主要因素;随着EPS中蛋白质含量增加,膜污染速率逐渐增大,多聚糖含量的变化对于膜污染速率影响不大,EPS中蛋白质的含量是影响膜污染的主要因素。[结论]该研究为实际工程中参数选定和操作运行提供了理论参考。     

MBR处理城市垃圾渗滤液中溶解性微生物产物(SMP)的影响分析

研究以好氧膜生物反应器(MBR)处理城市垃圾渗滤液,以膜截留的有机物量的变化间接反映SMP在反应器中的积累情况,以及其对污泥活性和污泥混合液过滤性能的影响,结果表明,随着进水垃圾渗滤液可生化性由0.60降至0.28,MBR中被膜截留的有机物浓度由226.4 mg/L增加至504.0 mg/L,积累程度加剧,并会抑制污泥脱氢酶活性,对反应器中混合液过滤性能有负面影响.     

氯化镧对MBR膜污染控制的影响研究

投加添加剂是现阶段缓解MBR膜污染的主要手段之一。稀土金属的优良特性为缓解膜污染提供了可能。实验选取氯化镧为添加剂,以空白组作为对照,分别在HRT为18 h、12 h和6 h下对比两组MBR系统中活性污泥的过滤性能、压缩性能、EPS和SMP含量。结果表明:在HRT为6 h时,加镧组污泥过滤总阻力为空白组的1/2,污泥比阻为空白组的1/10,污泥压缩系数比空白组提高34.7%,SMP和EPS浓度均较空白组低20%以上,P/C值是空白组的2倍以上。氯化镧通过改善混合液的过滤性能、压缩性能、降低污染物的含量及改变其相对疏水性缓解了膜污染。     

低氧MBR内有机物对脱氮和污泥性能的影响

【目的】研究低氧膜生物反应器(MBR)中有机物对脱氮过程及污泥性能的影响。【方法】利用一体式MBR反应器,以人工配制的生活污水为研究对象,将MBR系统运行过程分为3个阶段,3个阶段的进水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)分别为360,220和140 mg/L,依次连续运行30,20和60 d,研究不同有机负荷下污泥性能的变化特点。【结果】在进水COD分别为360,220和140 mg/L时,系统的总氮去除率分别为89%,72%和22%;根据经典的微生物能量代谢理论并结合1,2和3运行阶段污泥浓度的变化情况,计算得到污泥真实产率(Yg)和比例常数(ms)分别为0.42,0.39,0.24 g/g和0.11,0.06,0.08 g/(g.d)。【结论】有机物质量浓度的降低不利于同步反硝化脱氮和异养菌活性的提高,但有利于硝化菌生长,削弱了有机物对硝化作用的抑制作用;系统中活性污泥具有硝化过程和氨氮同化过程同步进行的特性,在理论上有利于低氧脱氮效率的提高;有机负荷变化对污泥产率也有一定影响。     

新型一体式膜生物反应器处理化粪池污水的研究

[目的]探讨新型一体式膜生物反应器处理化粪池污水的效果。[方法]将A/O工艺与膜生物反应器有机结合,设计成新型一体式膜生物反应器,研究其处理化粪池污水的效果,分析反应器各区间（缺氧区、好氧区、沉淀池、膜室）的污染物去除效能。[结果]COD主要是在好氧池被去除,其次为缺氧池,膜室对稳定出水水质起到重要作用,出水COD在50mg/L以下。好氧池是去除氨氮的主要功能单元,反应器出水氨氮在30mg/L以下;硝态氮浓度在好氧池最高,出水中硝态氮浓度在15mg/L以下,亚硝态氮小于1.0mg/L;在处理高氨氮化粪池污水时,整个反应器系统表现出较好的污染物去除效果。[结论]将A/O工艺与膜生物反应器有机结合,用于处理高氨氮化粪池污水,能够达到较好的处理效果。     

膜序批式生物反应器（MSBR）脱氮除磷性能研究

[目的]研究膜序批式反应器系统（MSBR）对城市生活污水的脱氮除磷性能。[方法]采用厌氧-好氧-缺氧＋膜出水的运行方式（AOA—MSBR）。考察MSBR系统对生活污水的脱氮除磷性能去除效果,并分析氮磷的去除机理。[结果]在水力停留时间为11h,污泥浓度为4000—5000mg／L的条件下,通过AOA—MSBR运行方式可实现高效脱氮除磷功能,对COD,氨氮、总氮、总磷平均去除率分别达到95％、97％、89％和90％,且系统具有较强的抗冲击负荷能力。MSBR系统存在同步硝化反硝化和反硝化除磷现象,分别占总氮和总磷的总去除率的15．5％和16．5％。[结论]在厌氧-好氧-缺氧的环境下,MSBR系统具备很好的硝化和反硝化条件,有利于氮磷的去除,同时系统存在同步硝化反硝化和反硝化除瞵现象,增强了对氮磷的去除能力。     

内循环厌氧反应器处理果汁废水的启动试验研究

[目的]为果汁废水的有效处理提供参考。[方法]采用内循环（IC）厌氧反应器处理苹果汁废水,研究反应器的启动过程及其对废水的处理效果。[结果]启动第1 d容器内有少量沼气产生,第4 d COD去除率达77.72%;增加进水COD浓度至3 500 mg/L时,容器的容积负荷提高到7 kg COD/（m3.d）。在逐渐提高容积负荷的情况下,随着反应器的运行,污泥床区逐渐充满沉降性能良好的颗粒污泥,其中反应器底部颗粒污泥的粒径多为2~3 mm,且污泥床区下部颗粒污泥的粒径大于上部颗粒污泥;当进水COD浓度为7 000 mg/L左右,水力停留时间（HRT）保持12 h不变,容积负荷为14.15 kg COD/（m3.d）时,COD去除率保持在90%以上,出水挥发酸（VFA）稳定在4 mmol/L以下。[结论]IC厌氧反应器对果汁废水具有高效稳定的处理效果。     

Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响因素研究

[目的]为城市污水处理厂的优化脱氮和节能运行提供参考。[方法]采用有效容积为240 L的中试Carrousel氧化沟处理模拟生活污水,研究溶解氧、进水COD负荷和进水氨氮负荷对Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响。[结果]综合氨氮和总氮的去除率,能够满足同步硝化反硝化的最佳溶解氧浓度为1.0 mg/L,最佳进水COD负荷为0.25 kg COD/（kgMLSS.d）。较小的进水氨氮负荷有利于同步硝化反硝化过程的进行。[结论]溶解氧是控制氧化沟内发生同步硝化反硝化过程的最关键的因素。进水COD负荷对同步硝化反硝化过程的影响主要是体现在进水COD负荷对实现较好硝化效果的限制。     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

膜生物反应器中污泥龄对膜污染的影响

试验以跨膜压差作为宏观角度,以扫描电子显微镜和原子力显微镜作为微观角度,研究了15、30、45 d污泥龄下膜生物反应器中膜污染的情况。结果显示,SRT为30 d时,跨膜压差的平均上升速率最小,并且膜表面的粗糙度Ra和Rq值最小,且污泥龄为30 d时,膜污染最轻。同时,SRT在一定程度的改变不会对膜生物反应器的出水水质产生影响。     

曝气生物滤池处理煤矿区生活污水研究

[目的]研究自制曝气生物滤池对煤矿区生活污水的处理效果,为新型无泵自冲洗生物滤池技术的工程应用提供参考。[方法]采用重铬酸钾容量法和重量法测定不同水力负荷、进水有机负荷和气水比对污水COD和氮氨去除率的影响。[结果]在水力负荷为2.5m3/（m2.h）,气水比为5∶1,进水COD 83.2 mg/L,氨氮22.3 mg/L时,COD和氨氮的去除率分别达到87.1%和80.3%。出水COD和氨氮值达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。[结论]曝气生物滤池对矿区生活污水具有良好的处理效果。     

微波辐射对剩余污泥有机物释放特性的研究

[目的]为了研究微波辐射对剩余污泥有机物释放特性的影响因素。[方法]选择不同微波功率、作用时间,考察微波辐射对剩余污泥有机物释放的影响。[结果]延长作用时间和增加微波功率的条件有助于剩余污泥中有机物释放,上清液浊度、有机物总量、蛋白质和多糖含量均增大,而Zeta电位和pH均减小。上清液中多糖和蛋白质的含量分别从40、54 mg/L增加到130、170 mg/L,Zeta电位从-11.2 mV降至-5.1 mV,pH从7.80降至7.07。Zeta电位在(700 W,60 s)时最低,为-5.1 mV,pH最低为7.07,Zeta电位与m(蛋白质)/m(多糖)的比值呈正相关,相关性系数为0.54～0.98。[结论]微波辐射有助于剩余污泥的有机物释放。     

富马酸废水厌氧处理试验研究

[目的]探索厌氧生物法处理富马酸废水的可行性。[方法]先分阶段将原废水稀释至一定浓度,调节原水pH值,通过蠕动泵送入厌氧反应器进行生物处理,出水再循环至反应器,测定不同反应时间出水的化学需氧量和pH。[结果]在污泥驯化阶段,进水的化学需氧量浓度约为1564mg／L,经过约48h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约81％;在提高负荷和稳定运行阶段,进水的化学需氧量浓度约为10377mg／L,经过约32h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约60％,可见应用厌氧反应器对处理富马酸此类高浓度有机废水具有良好的作用。[结论]该研究为企业废水处理提供了科学依据。     

曝气生物滤池工艺处理港区污水中脱氮关键控制因素研究

[目的]探讨曝气生物滤池在处理港区污水中反应器的最佳工况参数.[方法]以某城市港区污水为处理对象,通过改变反应器的工艺参数,包括进水COD浓度、水力停留时间（HRT）和溶解氧（DO）等,考察各因素对反应器脱氮效果的影响,并综合考虑经济性原则,寻求最优化的工艺参数.[结果]进水COD浓度为190～220 mg/L时,有利于反硝化作用和TN的去除.HRT的延长有助于系统内硝化菌群的代谢,当HRT为6h时,NH4＋-N、TN去除率可维持较高水平.DO浓度宜保持在2.5～3.5 mg/L,可保证出水稳定的前提下尽量降低DO值,以使反应器能耗降低.[结论]该研究为港区污水的处理提供了一种新方法.     

PVC-壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果

以PAC-壳聚糖为絮凝剂,通过絮凝试验考察了壳聚糖投加浓度分别为1,3,5,7,10mg·L-1及PAC为5mg·L-1时,对膜生物反应器中污泥混合液性能的影响。试验结果表明,壳聚糖能明显降低污泥混合液SUV254及SMP的浓度;对污泥混合液的粘度和污泥脱氢酶活性的影响也较小;壳聚糖投加量7mg·L-1的MBR处理人工废水的试验结果表明,添加PAC-壳聚糖的MBR的跨膜压力增大的同时,处理系统的膜通量也保持稳定,膜通量衰减速度及出水浊度等参数均低于对照组,说明PAC-壳聚糖絮凝作用对延缓膜污染有积极作用。     

IC反应器颗粒污泥培养试验研究

[目的]探讨IC反应器中污泥颗粒化的最佳条件。[方法]以处理人工配制葡萄糖废水为例,研究IC反应器中颗粒污泥的快速培养及其影响因素,探讨污泥颗粒化的最佳条件。[结果]污泥经过反应器外静态培养、反应器内动态培养,在一个培养周期内出现颗粒污泥,颗粒污泥粒径为1.0～1.5 mm。IC反应器的进水COD浓度为5 000 mg/L,上升流速为0.9 m/h,pH稳定在7左右,培养过程中加入辅助物质(絮凝剂和活性炭),并以成熟的颗粒污泥进行接种,均可以加快污泥颗粒化进程。[结论]该研究为IC反应器的快速启动提供参考。     

固体碳源填充床反应器反硝化性能的研究

为了优化固体碳源填充床反应器的运行条件,以PLA/PHBV颗粒为碳源和生物膜载体,研究了水力负荷与硝态氮负荷对反应器反硝化性能的影响,并用扫描电镜观察碳源表面生物膜的形态。结果表明,在进水硝态氮浓度为100mg·L-1,水力负荷为1.71～8.39m3·m-2·d-1时,反硝化速率呈现先增加后降低的趋势,最大值为40.53mg·L-1·h-1;随着水力负荷的提高,出水硝态氮浓度逐渐增加,而COD浓度逐渐降低;维持水力负荷在3.54m3·m-2·d-1以下,可保证反应器的出水满足我国饮用水标准对硝态氮与亚硝态氮浓度的要求;维持水力负荷为5.30m3·m-2·d-1,反应器的反硝化速率与进水硝态氮负荷线性相关(R2=0.937),而硝态氮负荷对出水的COD浓度未发生明显影响;维持进水硝态氮负荷不高于0.16kg·m-2·d-1,可保证反应器出水的硝态氮与亚硝态氮浓度满足国家标准。通过扫描电镜照片可以看出,PLA/PHBV颗粒表面的生物膜以球菌和杆菌为主,成簇定植在碳源颗粒表面。     

氧化沟膜生物反应器处理城市污水试验研究

通过小试，研究了氧化沟膜生物反应器对城市污水的处理效果与运行特性．结果表明，在水力停留时间(HRT)为4h，曝气/停曝时间为90min／30min等试验条件下，氧化沟膜生物反应器对城市污水中的DOC，CODc，，NH4-N，T—N和T—P等的平均去除率分别达到75％，90％，95％，80％和50％；氧化沟膜生物反应器具有较强的抗冲击负荷能力，当进水CODCr由265mg／L增加到1000mg／L时，出水CODCr仍能维持在100mg／L以下；在停运30d后，这种膜生物反应器去除有机物的性能在2d内可恢复，去除氨氮的性能在8d内可恢复；在3种膜清洗方法中，化学清洗效果最好，水力清洗效果次之，曝气清洗效果最差．     

A/O活性污泥法中污泥微膨胀试验研究(英文)

[目的]利用污泥微膨胀的特性来净化水质、节约能源。[方法]分别从低负荷(0.25 kgCOD/(kgMLSS·d))和中高负荷(0.55kgCOD/(kgMLSS·d))两个点出发,改变A/O系统好氧池中的溶解氧浓度,来考察溶解氧对污泥膨胀的影响。[结果]在A/O活性污泥系统中,当污泥负荷为0.25 kgCOD/(kgMLSS·d)、DO=1.5 mg/L时,污泥指数在250左右,污泥负荷为0.55 kgCOD/(kgMLSS·d)、DO=1.5 mg/L时,污泥指数接近300,系统发生了微膨胀现象。污泥微膨胀时系统对COD、SS、氮、磷等的去除率依然较高。[结论]在低溶解氧条件下可以提高氧转移速率,减少曝气量,具有节能的效果。