膜生物反应器与污水处理论文

摘要：动态膜生物特有的反应器，含有活性炭海绵这样的必备材质；它为平日内的排放污水、各类提标排放供应了参照。该文辨识了反应器凸显的除污成效、其他运行特性。经过比对可得，这类反应器可被推广采纳。活性原材独有的吸附属性、海绵空间构架二者彼此协同，增添了体系原有的去除实效。这类新颖的反应器，可替换惯用的深度处理，用来提标改造。下面是小编整理的《膜生物反应器与污水处理论文 (精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

膜生物反应器与污水处理论文 篇1：

浅谈膜生物反应器与其他污水处理技术的集成

摘要：该文对现有的膜生物反应器以及其集成工艺进行了简要的论述，并对其未来进行展望。简要的比较了较关注的积累膜生物反应及其集成技术的优缺点。现MBR及其其他技术的集合是可行的且非常具有发展意义。

关键字：膜生物反应器 水处理 集成工艺 能耗降低

MBR由于其占地面积小，污泥出产量低分离效果好和出水水质好等优点，已进获得大量关注，且其市场占有率在逐年提高，尽管现有的MBR工艺能满足当前污水处理需要，但若需要进一步提高水质，但需要要深度处理，使MBR与其他技术相结合使用。而现阶段对MBR和其他工艺集成的论述很少，本文将进行一个相关工艺的简要论述。

在污水处理中，MBR技术与其他技术的结合有众多优点，如：提高出水水质，减少膜污染及提高装置稳定性，但是与其他技术相集合运用确实在现有技术下具有一定难度，技术的集成不简单是工艺的叠加很可能是工艺的协同作用。相应的，不同工艺都存在其优缺点，需要根据进水水质情况和出水水质要求进行工艺的集合和挑选。因此总结工艺集合特点是必要的，现浅谈典型生物反应器及其他污水处理的集成的特点。

一.AOPS-MBR

即高级氧化技术和生物反应器技术相结合。是将难降解的污染物转化成可生物降解的有机物，通过微生物的作用进而被降解。然而水中悬固体悬浮物会通过影响羟基自由基从而影响有机物的降解效果。而MBR可降解水中固体悬浮物，因此若想提高高级氧化处理可提高水中AOPS的。AOPS可以用作无废水生物处理的预处理活后续处理，当水体中难生物降解的有机物含量大于科生物降解的优级含量是，可采用AOPS进行预处理;而当可生物降解的有机物大于难生物降解有机物含量是时，则采用AOPS进行后续处理.AOPS-MBR与传统工艺相比，它的大致优缺点是：可高效去除难降解的有机污染物，有效去除颜色，污泥产量明显减少，操作不复杂，但造价高且对TSS的废水处理效果是较差的。

二.电絮凝—MBR

电絮凝法是一种通过溶解阳极金属铝或铁块等金属生成金属离子，金属离子再通过水解聚合或氧化反应过程发展成的微絮凝技术。金属在阳极产生而氢气在阴极产生。锌和鉻的去除率为百分之九十五，与传统工艺相比提高很多。且现广泛应用于印染、制药等难处理水处理范畴。综上，电絮凝与MBR相结合是很好的选择，对金属离子和有机物去除效果极好，又可有效减少膜污染但仍存在造价及运行成本高，污泥处理及参数优化得问题需要深入研究。

三.反渗透RO正渗透FO

其中正向渗透反应器因顺浓度梯度在原理下有效降低能耗，从而广泛引起关注。MBR处理中，出水微量有机物可以吸附在固体悬浮物上，从而延长了污染物在反应器内的停留时间。但是传统的MBR系统对一些稳定的亲水微量有机污染物得罪去除效果并不好。而OMBR能截留所有直径小于MWCO的微污染物从而延长难降解有机污染物的生物降解时间。在OMBR中小分子会通过自由扩散选择性透过膜，因此它能最大限度的选择性减少能耗。而RO则需要施加外压至渗透压力才能运行，原液与渗透液之间的渗透压差是FO膜渗透的驱动力。RO过程一般是在低压下进行的，因此其膜污染形成较为缓慢。在市政污水处理中，采用RO和纳滤的MBR组合工艺处理后的膜出水水质没有差异，但当采用纳滤膜时污染明显严重了，由于两者污染物不同，出水COD和浊度显然不同，因此要通过不同出水选择不同的组合。

四.好氧颗粒物污泥—MBR

高有机负荷下的好痒颗粒污泥技术被广泛的研究。由于好氧颗粒污泥球结构紧凑，其内部可以实现同步硝化反硝化作用。此外颗粒污泥具有丰富生物群落，则可使生物群落降解效率明显提。且在发展过程中已有学者得出结论，氧化活性污泥呈现出活性高抗冲击能力强，生长速度快，膜污染缓慢的特点，并且在处理高氮度水方面具有很大的发展潜力。

优缺点：众所周知，有了颗粒污泥的存在，可以明显提高硝化反硝化的效率，抗冲击负荷能力明显在增强，有效减小了设备体积，但活性污泥周期较长，而使处理效率降低。

综上，MBR集成技术有众多优点与其他工艺相比艮为可靠和有价值。现有的MBR集成技术仍停留在两项技术的结合应用方面比较多。但如果更多将其达到协同的作用，才更能体现这一思想的价值，尤其是将三个或者三个以上的技术相协同MBR在高有机物区长方面表现出良好的性能，有很强的吸引力。但为保证有关技术在污水处理中高效稳定处理，仍需要在学术和工程上有更深层次的探索和努力。

参考文献

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作者简介：

申珊齐(1995年6月13日)，女，汉族，辽宁省丹东市

职称：本科单位：郑州大学专业：给排水科学与工程

作者：申珊齐

膜生物反应器与污水处理论文 篇2：

试析活性炭海绵动态膜生物反应器用于污水处理提标改造中试研究

摘 要：动态膜生物特有的反应器，含有活性炭海绵这样的必备材质;它为平日内的排放污水、各类提标排放供应了参照。该文辨识了反应器凸显的除污成效、其他运行特性。经过比对可得，这类反应器可被推广采纳。活性原材独有的吸附属性、海绵空间构架二者彼此协同，增添了体系原有的去除实效。这类新颖的反应器，可替换惯用的深度处理，用来提标改造。反冲洗流程缩减了出水通量，稳定这类通量。

关键词：活性炭海绵 动态膜生物反应器 污水处理提标改造

膜生物反应器，平常出水水质最为优良、余留下来的淤泥也不多;与此同时，它占到的总用地偏小，正在受到注重。从现有状态看，制备薄膜必备的原材价格偏高，薄膜很易污染，这些弊病阻碍了后续的技术拓展。为了化解难题，创设了DMBR特有的新反应器。它建构在惯用装置的根基之上，融汇了粗孔筛网、基材中的无纺布[1]。后续过滤之中，生物动态膜很类似常常用到的微滤材质。它减小了压力，原材可以再生。

1 解析反应特性

1.1 反应器凸显的优势

膜生物反应器，含有动态特性的新式反应器。它提升了原有的处理成效，处理得来的水质优良。同时，拟定了简易的总流程，设备构架紧凑，很易自动管控，显示独特优势。传统路径下的膜生物反应，已经接近成熟。然而，初始耗费的金额还是偏大的，处理必备的组件耗费了偏多进价。反应膜被直接布设在污水之中，污染这类薄膜。这就缩减了设定的通量，缩减运行时段，阻碍着更广范畴的技术拓展。

与之相比，动态膜添加了活性特性的海绵，形成新的薄膜，即次生薄膜。这类组件固有的进价被缩减，有着很大孔径。微生物代谢时，在表层添加调制好的生物制剂，形成了动态膜。DMBR留存了惯用的工艺特性，缩减整体造价;同时，出水路径的水质可达到最佳，产生很大通量，很易清洗及管控。从现状看，关联调研涵盖了细分的组件类别、动态膜必备机理、若干影响成因、条件凸显的影响、后续清洗步骤。

1.2 材质及类别

动态膜制备必备的多样基材，含有陶瓷原材、过滤布及选购的玻璃纤维、新型微网材质。通过对比可得，这类原材制备好的动态膜，耗费金额都是很低的。活性炭海绵被归类为这样的原材范畴，它增大了固有的孔径尺度，提升处理效率。依照细分类别，动态膜含有自生特性的、预涂特性的。在这之中，自生动态膜采纳了偏大的网膜孔径来替换惯用的细微过滤;过滤进展之中，形成动态泥饼。预涂薄膜形成，是在真正去过滤以前，在表层添加薄厚适宜的这种涂层，薄膜附带着多样的微生物。

从形成进展可得，对比预涂膜，自生特性薄膜凸显了更易管控的优势。这是因为，自生薄膜如活性炭添加的海绵薄膜，常常会累积在固有的材质表层;但与之相比，预涂薄膜密切关系着后续的冲刷及涂抹、试剂强度要素。例如：预涂动态膜含有活性炭、各类高岭土、水合金及偏少比值的二氧化锰。早起调研之中，常采纳金属调制成的这类水合金来填涂动态膜;这种组件耗费掉的金额很高，同时条件严苛。最近几年，动态膜原材被替换成了活性炭、富集的高岭土。

1.3 辨识中试机理

DMBR之中，含有多样的生物表征;操作条件也被设定得很多。对于此，后续中试常常显得偏复杂。从根本机理看，活性炭调制得来的薄膜融汇了滤饼层级、配套凝胶层级。在原材表层中，先要添加亲水特性的必备凝胶;在这之后，凝胶层渐渐增添了原有的滤饼，缓慢予以堵塞。这种进程之中，过滤附带的压差递增，缩减出水通量。滤饼渐渐滑脱，建构新的平衡。出水路径内的压差、彼此通量都被维持着稳定的态势，形成了动态膜。

在这种根基上，还可细分类别。例如：动态膜可细分成底部架构内的板层、上侧分离层、对应的滤饼。依照从内向外，分别区分为基质层级、外在分离层级、更外侧搭配的过滤层、污染泥饼层。进口路径内的微粒总体粒径，很近似滤布之中的小孔。它们阻塞了固有的基质，这一层级薄厚会偏小，带来了分离层。在这之后，薄膜层级彼此的孔隙不断变大，增添了阻力。更多胶粒累积，带来错流状态。这种动态平衡，形成了过滤层。

2 必备装置及流程

2.1 测试必备仪器

装置被布设在某一城区内的污水厂，拟定每小时50 t这一中试规模，停留8 h。缺氧池特有的排放水体被设定成进水，装置经由回转鼓风机来供应必备的氧气。曝气采纳了穿孔方式，气水彼此比值被调控成10比1。污泥来自固有的好氧池，稳定运转态势下的泥浆浓度被调和成每升8000 mg。采纳重力出流，设定了1 m压差的固有水头。

采纳平板膜特有的必备组件，每块细分出来的组件设定了0.5 m这一宽度、1 m长度。拟定68 m2这一过水总面积。采纳活性炭特有的海绵来制备膜原材，材质孔径490 μm，薄厚1 cm。纵横布设了双排必备的组件，单独排出水体[2]。

2.2 测试必备流程

缺氧池排放出来的污水设定为原水，查验水质状态。采纳现有工艺，定期查验反应器范畴内的进出水、上侧过滤得来的澄清液体、二沉池接纳的废水、滤池转盘排放。测定项目包含水体的酸碱度、浑浊度及温度、其余关联指标。具体而言，进水经由格栅、沉砂池及后续的调节池，被运送给厌氧池、配套二沉池等。经由转盘过滤，即可排放废水(表1)。

3 探析处理成效

3.1 除掉氮物质

通过调研可得，动态膜生物特有的这类反应器，凸显了最优的硝化状态;各时段的出水被缩减为每升1.5 mg;均衡情形下的除氮概率测得了92%。上侧存留着的清液污染，对比出水还是很低的，它稳定于每升0.6 mg[3]。从总体看，动态膜并没能除掉偏多的氮。这是由于，好氧池固有的本体有着硝化价值，浓度已经很低。从另一视角看，膜很难留住偏小的这类分子量。

进水被测得了每升15.8 mg这样的TN;出水范畴内的这类物质，缩减浓度至每升11 mg，去除概率51%。清液之中的TN偏高，组件特有的去除概率常常超出12%。解析可以得知：基材中的活性炭增添了固有的吸附特性，以及固有厚度。这种状态下，薄膜架构形成了明晰的厌氧空间，助推硝化进展。硝化成效优良，然而，反硝化特有的类似成效并不很好。这是因为，进水携带的多样有机物仍旧偏少，没能满足碳源。

经过对比发现：动态膜特有的反应装置内，硝化概率是偏高的。但与之对应，反硝化特有的成效并不很高。解析这一结论可得：进水含有偏浓的这类有机物，它们并不吻合反硝化必备的各类碳源，因此成效不高。DMBR特有的转变及迁移，密切关系着体系内的进水状态、动态膜上覆的各类清液、出水氮的浓度。

进水口径内的氮元素，含有多样形式。上侧清液、出水附带着的这类物质，主要被变更为硝酸根。这就可以表示：DMBR获取了最优的硝化实效。对比上侧清液、出水口的物质，可得总体架构内的分布浓度。对比上层清液，出水含有偏少的TN等。这是由于，动态膜搭配着的组件内含有独特的这类缺氧环境，促进硝化进展。硝酸根固有的浓度，从初始的8.5 mg/L缩减成了0.2 mg/L;但与此同时，TN却从初始的14.9 mg/L减小成7.7 mg/L。为此，系统含有反硝化特有的步骤。

3.2 除掉COD

进水含有每升138 mg这样的COD;对应着的出水浓度没能超出每升29 mg;去除概率73%。池子上侧覆盖着的澄清液体，COD特有的浓度常常超出了出水，测得它的初始浓度每升25 mg。出水特有的去除比率、清液去除比率，二者差值12%。这是由于，初始废水固有的浓度常常波动，进水含有废水。

3.3 除掉TP

污水含有废水，进水口径含有偏少的TP。出水缺氧池之内的对应TP被缩减成每升0.6 mg。添加了活性炭的体系内，出水携带着的TP每升0.4 mg;去除了超出61%的总TP。

通过解析可知：磷元素被除掉，是由于添加了微生物。活性炭凸显的吸附能力，密切关联着余留下来的排放淤泥。清液含有每升0.1 mg的TP，它超出了出水。综合运算可得，膜组件平常的去除概率可达9.8%。这类体系融汇了多样的微生物、必备活性炭等，DMBR特有的材质成效会优于惯用的动态膜[4]。

4 归结得来结论

4.1 对比处理成效

DMBR排放出来的出水，对比了转盘滤池、二沉池范畴的近似出水，得来如下结果：对比常见滤池，DMBR凸显了最优的去除优势，针对TN及体系内的COD。解析可得：DMBR初始的淤泥浓度就是偏高的，这类体系要搭配着最佳的去除特性。活性炭原材表层偏大，拥有很强吸附;它聚集了浓缩态势下的多样有机物，把它们整合在海绵四周。这就创设了微生物代谢依托的优良环境，营造了微环境，提快降解速率。

活性酶进入后，降解了有机物;余留下来的吸附位置吸纳了更多的这类有机物，便于活性炭特有的物质再生。这类降解体系，融汇了初始的吸附步骤、后续降解再生、重新吸附步骤，提升出水质量。物质去除优势，来自内部框架中的反硝化。综合对比可知，DMBR特有的海绵活性炭，优于常用的这种二沉池。它能替换现有的工艺路径，用来提标改进。

4.2 体系稳定运转

维持最佳通量，增添了曝气反冲洗，以便稳定水量。着手操作时，体系顺畅运转一月。在这个时段中，间隔八小时闭合出水、配套的进水。与此同时，启用双重的风机以便反冲洗，等待40 min。测试之中发现，初始出水时段中的水体偏浑浊，间隔8 min即可恢复，同时恢复原有的常规通量[5]。

前期体系运转，出水通量慢慢被缩减：从初始时段的46 ml渐渐被缩减成一半。到第40天，就达到这一状态。若发觉初始的通量快速被缩减，可能水泵被损毁，带来水位缩减，顺带作用于体系内的水头。在这以后，增添反冲洗这样的总量，恢复体系通量。最后测定时，这类通量被维持于30 l。这就可以得到：反冲洗维持着稳定态势下的体系运转。

4.3 新颖去除特性

物质去除优势，来自内部框架中的反硝化。综合对比可知，DMBR特有的海绵活性炭，优于常用的这种二沉池。活性酶进入后，降解了有机物;余留下来的吸附位置吸纳了更多的这类有机物，便于活性炭特有的物质再生。这类降解体系，融汇了初始的吸附步骤、后续降解再生、重新吸附步骤，提升出水质量。它能替换现有的工艺路径，用来提标改进。把活性炭设定为基材，整合了海绵独有的松软空间、活性炭的吸附，获取最优实效。对比现有设备，它凸显最佳的去除状态，可完全替换偏旧的现存工艺。恢复曝气通量，稳定总体通量。

5 结语

膜原材之中的活性炭海绵可被当成新的基材，它整合了过滤特性、薄膜吸附优势。活性炭制备出来的这类海绵，融汇了高分子特有的粘结原材，增添了粉状催化。海绵附带着独有的过滤原材，含炭总量被缩减在40%。对比现有装置，活性炭海绵增添了真实态势下的处理成效，拓展可行范围。

参考文献

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作者：赵利军

膜生物反应器与污水处理论文 篇3：

活性炭海绵动态膜生物反应器用于污水处理提标改造中试研究

摘要：自行设计研发了以活性炭海绵作为膜基材的动态膜生物反应器，为污水处理的提标排放及资源化利用提供了科学依据及实际参考价值。详细考察了该反应器对污染物的去除效果和运行特性，通过和现有污水处理厂处理效果比较，探索活性炭海绵基材动态膜生物反应器用于城市污水提标改造的可行性。结果表明，在水力停留时间8 h、污泥浓度8 000 mg/L的条件下，活性炭海绵动态膜生物反应器出水COD、NH3-N、TN和TP浓度分别≤35.0 mg/L、≤ 1.4 mg/L、≤10.2 mg/L和≤0.3 mg/L，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB189182002一级A标准。活性炭的吸附性能和海绵的空间结构特征协同作用强化了系统对污染物的去除效果，活性炭海绵动态膜生物反应器可完全取代现有污水厂深度处理工艺应用于提标改造。曝气反冲洗可有效减缓出水通量下降，使系统出水通量稳定在30 L/(m2·h)左右。

关键词：活性炭海绵;动态膜生物反应器;污水处理;提标改造

文献标志码：A

Key words：Activated carbon sponge; Dynamic membrane bioreactor; Wastewater treatment; Upgrading and reconstruction

膜生物反应器(Membrane bioreactor， MBR)因其出水水质好、剩余污泥少、占地面积省在污水深度处理及提标改造中日益得到广泛关注和推广[17]，但膜材料价格和膜污染仍然是限制该技术大范围应用的瓶颈[810]。为解决传统MBR的不足，动态膜生物反应器(Dynamic membrane bioreactor， DMBR)应运而生。DMBR是建立在传统MBR基础之上的新型生物反应器，以无纺布、筛网等粗孔材料为膜基材，通过活性污泥过滤过程中形成的生物动态膜实现近似于微滤膜的过滤效果，该技术具有基建及运行费用低、膜污染易控制等优点[1112]。Seo等[13]、Hong[14]等研究发现，DMBR在处理效果和悬浮物截留均表现出很好的效果。武小鹰等[15]认为DMBR的工作压力更小，膜材料具有再生性，通过水力冲洗可使膜通量恢复90%以上。

膜基材是DMBR的重要组成部分，会直接影响系统运行特性和污染物去除效果。国内外学者分别对筛网[1620]、无纺布[2123] 、织物[24] 、陶瓷[25]等作为膜基材进行了广泛的研究。本课题组前期分别考察了以聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚酯筛网、聚酰胺筛网、海绵等作为膜基材，发现所构成的DMBR对有机物和NH3-N均有较好的去除效果[2627]。

为了进一步改善出水水质，结合既往研究成果，将活性炭海绵作为DMBR的膜基材。活性炭海绵作为DMBR的膜基材，可将活性炭的吸附性能和海绵的过滤性能有机结合。活性炭海绵是采用高分子粘结材料将优质、吸附性能较强粉状催化活性炭附载于聚氨酯发泡载体上制成的过滤材料，其含炭量在30%～50%，具有良好的吸附性能;同时，活性炭海绵具有海绵的一些特性，如较高的孔隙率、良好的过滤性能等，使得抗膜污染能力得到增强。主要考察以活性炭海绵作为膜基材的DMBR的处理效果和运行特性，并将其处理效果和现有污水处理厂深度处理出水对比，探索该DMBR应用于实际污水处理厂提标改造的可行性。

1试验装置与方法

1.1试验装置

中试装置位于江苏常州某城市污水处理厂，中试处理规模50 t/d，停留时间8 h，进水为该厂缺氧池出水，中试装置通过回转式鼓风机提供氧气，曝气系统采用穿孔布气，气水比控制在10∶1。接种污泥取自污水厂好氧池，稳定运行过程中控制污泥浓度在8 000 mg/L左右。出水采用重力出流，水头压差约1 m。

实验采用80块面积和构造相同的平板膜组件，每块膜组件尺寸为1.0 m×0.5 m，总有效过水面积约70 m2。膜材料采用活性炭海绵，孔径约为500 μm，厚1 cm;膜组件的排列方式为横向、纵向各2排，每排单独出水。

1.2原水水质

实验原水为污水处理厂缺氧池出水，其水质条件见表1。

1.3分析项目与方法

定期分别对DMBR进出水、膜池上清液、污水厂二沉池出水、转盘滤池出水进行采样分析。测定项目包括pH值、温度、浊度、MLSS、COD、NH3-N、NO-3-N、NO-2N、TN、TP等，均采用中国标准方法[28]。

2结果与讨论

2.1污染物去除效果

2.1.1COD去除效果图2为中试装置对COD的去除效果。由图可知，进水COD在60.0～141.0 mg/L变化时，出水COD浓度稳定在35.0 mg/L以下，对应平均去除率为73.2%。由图还可发现，膜池上清液COD浓度高于出水，基本稳定在22.0～58.0 mg/L。经计算，动态膜组件对COD去除的平均贡献率约为11.3%(出水去除率与上清液去除率之差值)。COD去除率较既往研究略低。分析认为，主要是由原水水质浓度波动较大和进水含有部分工业废水两方面原因所致。

3结论

1)以活性炭海绵为膜基材的DMBR将活性炭的吸附性能和海绵的空间结构特征有机结合，取得了较好的污染物去除效果，系统出水COD、NH3-N、TN和TP浓度分别≤35.0 mg/L、≤1.4 mg/L、≤10.2 mg/L和≤0.3 mg/L，出水达到GB18918—2002(一级A)标准;对应平均去除率分别为73.2%、91.3%、50.3%和60.7%。其中，膜基材及其表面附着的微生物对COD、TN和TP等污染物具有较大去除贡献，平均贡献率分别为11.3%、11.1%和10.7%。

2)与现有污水处理厂处理效果比较，活性炭海绵DMBR对COD和TN具有一定的去除优势;就NH3-N和TP而言，DMBR和污水处理厂均取得了较好的去除效果。活性炭海绵DMBR对污染物的去除效果优于污水处理厂二沉池出水，可完全取代现有污水厂深度处理工艺。

3)活性炭海绵DMBR运行一个月左右，其膜通量由启动初期的48 L/(m2·h)下降至20 L/(m2·h)，此后通过加大曝气反冲洗使通量得到一定恢复，并最终稳定在30 L/(m2·h)左右。

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(编辑吕建斌)

作者：杨小丽　洪凯　张雷　傅大放　马金霞