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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

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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

作者：陈烜广东工业大学

学位级别：硕士

我国城镇污水日益增多,传统污水处理工艺面对日益严格的污水排放要求显得捉襟见肘。在这种严峻的背景下,积极发展水处理新工艺以及改进传统水处理工艺让水处理行业看到了一丝曙光。膜生物反应器(MBR)作为一种高效水处理技术近二三十年... 详细信息

我国城镇污水日益增多,传统污水处理工艺面对日益严格的污水排放要求显得捉襟见肘。在这种严峻的背景下,积极发展水处理新工艺以及改进传统水处理工艺让水处理行业看到了一丝曙光。膜生物反应器(MBR)作为一种高效水处理技术近二三十年一直是国内外学者的研究热点。膜生物反应器通过膜组件的截留作用进行固液分离,省去了传统活性污泥法工艺中的二沉池。与传统活性污泥法相比,膜生物反应器具有占地面积小,出水水质优良,水力停留时间与污泥停留时间互相独立等优点。然而,膜污染问题一直是影响膜生物反应器应用进一步推广的限制性因素,尽管关于膜污染研究的热潮,国内外已经持续十多年,但仍没有一种方法可以彻底消除膜污染。目前国内外于膜污染的研究主要集中在如何减缓膜污染的速度,这方面的研究已经取得一定的进展,很大程度上延长膜组件寿命。第一部分实验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4000mg/L左右,并连续运行75d。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。第二部分实验研究了在不排泥情况下,连续运行膜生物反应器100d,污泥混合液含量从4000mg/L增值到14000mg/L,反应器内实现了好氧区和厌氧区的分化,在低膜通量运行情况下,出现跨膜压力跃迁现象,高膜通量运行情况下则未出现,这主要是因为在不同负压下,膜表面形成的泥饼结构不同。

关键词：曝气膜生物反应器脱氢酶活性污泥粒度分布跨膜压差膜污染

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曝气膜生物反应器处理模拟生活污水研究

曝气膜生物反应器处理模拟生活污水研究

作者：傅雷鸣南京理工大学

学位级别：硕士

以聚丙烯中空纤维膜为组件的曝气膜生物反应器(MABR)处理模拟生活污水进行实验研究。曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺。膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜。无泡曝气可以提高传氧效率，... 详细信息

以聚丙烯中空纤维膜为组件的曝气膜生物反应器(MABR)处理模拟生活污水进行实验研究。曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺。膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜。无泡曝气可以提高传氧效率，在高浓度有机废水或含挥发性有机物废水的处理中具有很大的应用优势。膜组件—聚丙烯中空纤维膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。其传质的特殊之处在于氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内，因而生物膜内部存在明显的溶解氧和底物的浓度梯度。这一特点使得MABR可以实现同步硝化反硝化(SND)。测定了其对模拟生活废水COD、NH-N、TN、浊度的去除效果，NH-N、TN、COD和浊度去除率分别为79.29％、71.29％、77.65％和93.68％。并对溶解氧(DO)、碳氮比(C／N)、F／M、进水浓度、pH、曝气压力等参数对系统性能的影响进行了实验研究。根据实验的研究，曝气膜生物反应器系统中溶解氧为1.0mg／L，pH值在中性或略微偏碱处，C／N为4～5时同步硝化反硝化效果最好。F／M能影响同步硝化反硝化，在不影响硝化过程的前提下，F／M的提高是有利于同步硝化反硝化的进行。

关键词：曝气膜生物反应器无泡曝气同步硝化反硝化

曝气膜生物反应器处理生活污水及强化除磷试验研究

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曝气膜生物反应器处理生活污水及强化除磷试验研究

作者：张雨辰山东建筑大学

学位级别：硕士

曝气膜生物反应器(MABR)是一种将膜曝气和膜生物反应器联合使用的新型污水处理工艺,具有无泡曝气,特殊的生物膜结构,同步脱氮除碳等突出优点,在处理生活污水方面具有独特优势,在工程应用方面有很好的前景。本文以PVDF中空纤维膜构建膜... 详细信息

曝气膜生物反应器(MABR)是一种将膜曝气和膜生物反应器联合使用的新型污水处理工艺,具有无泡曝气,特殊的生物膜结构,同步脱氮除碳等突出优点,在处理生活污水方面具有独特优势,在工程应用方面有很好的前景。本文以PVDF中空纤维膜构建膜组件组成MABR反应器,采用序批式运行模式,开展了MABR系统脱氮除碳运行参数试验研究;通过构建活性污泥+MABR系统,开展了活性污泥MABR复合工艺强化除磷试验研究。MABR系统脱氮除碳运行参数试验结果显示,当反应时间为11h(厌氧3h+好氧8h),溶解氧浓度在1.0mg/L左右,C/N为5时,系统出水效果好,出水水质稳定;COD、氨氮、总氮去除率分别可达到92.2%、90.9%、82.7%,出水浓度分别分23.41mg/L、5.0mg/L、10.38mg/L,均满足国家一级A排放标准。但MABR系统仅依靠附着在膜丝表面的生物膜的生长和脱落进行生物除磷,除磷效果不理想,仅在30%左右。活性污泥MABR复合工艺强化除磷试验结果显示,当反应时间为7.5h(厌氧3h+好氧4h+沉淀0.5h),溶解氧浓度在2.0mg/L左右,C/N为8,污泥龄维持在15d时,各项指标处理效果均比较理想,COD、氨氮、总氮、总磷去除率分别为96.1%、86.6%、75.8%、88.7%,出水浓度分别为18.72mg/L、7.37mg/L、14.52mg/L、0.68mg/L,均达到国家一级排放标准。传统MABR系统与活性污泥MABR复合工艺的运行对比试验结果显示,两系统的COD、氨氮、总氮去除率相差不大;但活性污泥MABR复合系统在除磷方面要优于传统MABR系统,活性污泥MABR复合系统具有完成同步脱氮除磷的可行性。

关键词：生物强化除磷工艺曝气膜生物反应器活性污泥MABR复合工艺活性污泥法脱氮除磷

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铁碳微电解-曝气膜生物反应器处理印染废水

水处理技术 2019年第3期45卷 35-37,42页

作者：赵奭唐山市规划建筑设计研究院环境工程所河北唐山063000

采用铁碳微电解-曝气膜生物反应器(物化-生化)组合工艺对河北省某印染厂的工业废水进行处理。结果表明,铁碳微电解处理废水的优化运行条件,即铁碳质量比3:1、pH为5、曝气反应时间4 h,在此条件下,COD、色度的去除率分别为55%、75%。铁碳... 详细信息

采用铁碳微电解-曝气膜生物反应器(物化-生化)组合工艺对河北省某印染厂的工业废水进行处理。结果表明,铁碳微电解处理废水的优化运行条件,即铁碳质量比3:1、pH为5、曝气反应时间4 h,在此条件下,COD、色度的去除率分别为55%、75%。铁碳微电解处理过后的废水再经曝气膜生物反应器COD负荷为7 g/(m^2·d)、水力停留时间6 h时,处理效果为优。组合工艺对印染废水COD、色度的平均去除率分别为93.8%、91.6%,处理后出水水质满足GB 4287-2012要求。

关键词：铁碳微电解曝气膜生物反应器印染废水组合工艺

膜曝气生物反应器（MABR）处理生活污水的研究

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膜曝气生物反应器（MABR）处理生活污水的研究

作者：刘强大连理工大学

学位级别：硕士

使用废水生物处理技术的100余年来，生物处理技术也在不断地发展进步。膜生物反应器是将膜技术与生物反应器组合使用的废水处理新工艺，近年发展迅速。膜曝气生物反应器(membrane aeration biofilm reactor，MABR)属于膜生物反应器的一... 详细信息

使用废水生物处理技术的100余年来，生物处理技术也在不断地发展进步。膜生物反应器是将膜技术与生物反应器组合使用的废水处理新工艺，近年发展迅速。膜曝气生物反应器(membrane aeration biofilm reactor，MABR)属于膜生物反应器的一种。本课题对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理生活污水进行实验研究。膜组件—微孔碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。其传质的特殊之处在于氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内，因而生物膜内部存在明显的溶解氧和底物的浓度梯度。这一特点使得MABR可以实现同步硝化反硝化(synchronous nitrification and denitrification，SND)。本实验进行430d，对碳膜曝气膜生物反应器(MABR)脱氮和去除COD(chemical oxygen demand)的性能作考察。并分阶段对溶解氧(dissolved oxygen，DO)、碳氮比(C／N)、进水浓度、水力停留时间(hydraulic retention time，HRT)、曝气压力以及冲击负荷等参数对系统性能的影响进行了实验研究并取得了较好的结果。研究表明，溶解氧为0.8mg·L，HRT为8h，C／N为4～5的条件可以认为是本反应器的最佳操作参数，可以获得总氮(TN)的最佳去除效果，NH-N，TN和COD去除率分别为95.34％，83.50％和72.82％。NH-N的去除率随DO的升高而增大，去除率可达99.8％，但更高的溶解氧(＞1.6mg·L)对去除率影响甚微。C／N对反硝化率和生物膜传质有显著影响，过低则反硝化缺乏碳源，过高则传质困难。系统在较高进水负荷下性能稳定，对冲击负荷有很好的耐受力。对于持续0.5HRT的2倍冲击负荷始终保持原处理效果的90％以上，并在1 HRT之后完全恢复原处理效果。系统容积负荷可达到0.258kg NH-N m d，0.920kg COD m d。说明本MABR系统有良好的同步硝化反硝化的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。同时，对碳膜的污染及其控制也做了一定研究。

关键词：曝气膜生物反应器无泡曝气同步硝化反硝化脱氮

MABR耦合活性污泥技术处理市政污水的中试研究

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水处理技术 2022年第10期48卷 110-114,120页

作者：柯艳春李晓琳刘豹马浩王一帆郑兴航天凯天环保科技股份有限公司湖南长沙410215 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 陕西省节水与水回用技术创新团队陕西西安710048

通过建立MABR耦合活性污泥工艺中试反应器,在市政污水厂现场连续运行47 d,在不外加碳源的情况下,该系统可以达到稳定的同步脱氮除碳功能。微生物群落分析结果表明生物膜内含有丰富的硝化和反硝化细菌,并含有一定丰度的亚硝化螺旋菌,为... 详细信息

通过建立MABR耦合活性污泥工艺中试反应器,在市政污水厂现场连续运行47 d,在不外加碳源的情况下,该系统可以达到稳定的同步脱氮除碳功能。微生物群落分析结果表明生物膜内含有丰富的硝化和反硝化细菌,并含有一定丰度的亚硝化螺旋菌,为反应器内同步硝化反硝化及短程硝化反硝化过程的实现提供了基础;能耗分析结果表明,系统运行期间的能耗远低于传统污水处理工艺,因此在未来的污水处理工程中具有极大的推广潜力。

关键词：曝气膜生物反应器膜材料膜组件污水处理