膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用(10)

污泥对NH3-N具有较强的抗冲击能力。而对于TN的去除，则在不同的C/N比下表现出了较大的差异。实验中考察了C/N比分别为6、10、15、20、30左右时MBR中同步硝化—反硝化进行的情况，发现随着C/N的提高，反硝化过程所需要提供的有机碳源得到了较为充分的保障，对TN的去除率也就逐渐升高。当然，增加C/N比能够提高MBR同步硝化—反硝化的性能是建立在硝化反应能够良好进行的基础上的。 表3 C/N比对同步硝化—反硝化的影响

Table 3 Effect of C/N ratio on simultaneous nitrification and denitrification in MBR COD/N COD (mg/L) NH3-N (mg/L) TN (mg/L)

进水 出水 去除率(%) 进水 出水 去除率(%) 进水 出水 去除率(%)

39.3721.2915.3710.686.12 421.4398.6412.3422.2379.8 19.3217.3922.1520.3719.46 95.4295.6494.6395.1894.88 10.7018.7226.8239.5362.05 0.020.030.561.021.57 99.8199.8497.9197.4297.47 11.6620.4029.2343.0967.64 0.872.148.2219.4855.37 92.5489.5171.8854.7918.14

3 结论

对MBR中发生的同步硝化—反硝化进行了系统的研究，在生物处理单元的水温控制在20~22℃，MBR中水力停留时间为6小时。在实验中，通过排泥使MBR中污泥浓度维持在5 000~6 000mg/L之间。考察了DO、C/N、F/M对同步硝化—反硝化性能的影响。 在DO为0.8mg/L-1.5mg/L时，出水中的COD，在进水的平均382.86mg/L,维持在出水的30mg/L；氨氮从进水的平均34.75mg/L,达到出水的2mg/L,总氮从进水的37.18mg/L,降低到平均，4.12mg/L,总氮的去除率为86.58%，此时出水中的硝态氮维持在较低的水平亚硝态氮为：0.77mg/L；硝态氮为2.58mg/L。可以确定为同步硝化反硝化适宜的DO的浓度水平1.0-1.5mg/L。

在进水F/M为0.086kgCOD/kgMLSS.d时，MBR对TN的平均总去除率为30.33%；当进水F/M提高至0.423kgCOD/kgMLSS.d时，MBR对TN的平均总去除率升高到了89.90%。由此可以认为，在不影响硝化过程的前提下，进水中F/M的提高有利于同步硝化—反硝化的进行。

随着C/N比从6.12增加到39.37,COD的去除率维持在94-95之间；出水中的COD在17.39-22.15mg/L；氨氮的去除率维持在97.42-99.81%之间；出水始终小于2mg/L；总氮则在较大的范围内变化，从18.14%到92.54%。 膜材料表面改性与膜污染防治 徐志康

浙江大学 材料化工学院 高分子科学研究所 一、膜污染现象及其过程的表达

1. 膜－生物反应器中的膜材料表面污染现象 膜污染是指处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质分子与膜表面发生物理化学相互作用或因浓差极化使某些溶质分子在膜表面及膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化。

污染物的种类主要有：硫酸钙、碳酸钙、铁盐、磷酸钙及其复合物、无机胶体及凝胶、蛋白质、脂肪、微生物、碳水化合物、有机胶体及凝胶、腐质酸、多羟基芳香化合物等 2. 膜污染过程分析测定方法

蛋白质吸附法：测定牛血清清蛋白(BSA)在膜材料表面的吸附量。

通量法：按下图所示过程测定微孔膜的纯水通量以及模拟污水通量随时间的衰减变化，测定其通量衰减率和通量恢复率。

测定顺序：(a) 纯水通量测定，(b) 污水通量测定，(c) 水清洗，(d) 化学清洗，(e) 清洗后纯水通量测定 获得参数：J0: 纯水通量, Jp: 污水通量, J1: 水清洗后纯水通量, J2: 化学清洗后纯水通量

膜污染程度与抗污染性能指标计算：通量衰减率RFR = (1-Jp/J0) ′ 100, 清除可逆膜污染导致的通量恢复FRR = (J1-Jp)/(J0-Jp) ′ 100, 清除不可逆膜污染导致的通量恢复FRR = (J2-J1)/(J0-Jp) ′ 100

二、影响膜污染的因素 1. 粒子或溶质尺寸及形状

如下图所示，当粒子或溶质尺寸大小与膜孔相近时，由于压力的作用，粒子或溶质极易对膜孔产生堵塞作用。

流向 大孔膜 流向 小孔膜 2. 溶质与膜的相互作用 [1] 静电作用力 [2] 范德化力 [3] 溶剂化作用 [4] 空间立体作用 3. 膜的结构与性质 [1] 材料组成

[2] 膜孔径及其分布 [3] 孔隙率 [4] 亲/疏水性 [5] 表面荷电性 [6] 表面粗糙度

4. 膜生物反应器的料液特性与水力条件 略

三、膜污染的防治

1. 膜污染防治的主要手段 [1] 膜材料 [2] 料液性质

[3] 膜分离水力条件 [4] 清洗

2. 膜材料表面改性及其抗污染性能优化 [1] 表面改性的重要性与必要性 “使形殊于外，道合其中，名震天下，不亦宜乎？” --- 源于古老中国智慧的启迪。

[2] 表面改性方法：

(1) 表面涂布：即用亲水剂（如醇、表面活性剂、聚电解质络合物等）处理微孔膜或把微孔膜浸渍上高分子溶液，然后蒸发掉溶剂。这种技术虽然简单，但只是通过物理吸附作用来固定表面改性剂，易导致表面改性剂流失，膜的亲水性在使用过程中逐渐下降。

(2) 表面接枝聚合：先利用各种方法处理微孔膜的表面，在其表面产生自由基等活性中心，然后引入单体接枝聚合或引入功能基团，其原理如下图所示。膜表面接枝聚合改性常用的实施方法有UV辐射、等离子体处理和高能辐射（γ－辐射、电子束辐射）等。

4. 表面改性应用实例

[1] 聚丙烯中空纤维微滤膜表面的等离子体修饰

下图所示，经氨等离子体处理后，聚丙烯膜表面对BSA的吸附大幅度下降，表明其抗污染性能得到改善。

[2] 聚丙烯中空纤维微滤膜表面的光接枝修饰 膜材料 无脉冲返洗 脉冲返洗

长期水通量(l/m2h) 恢复通量(l/m2h) 长期水通量(l/m2h) 恢复通量(l/m2h)

未改性PP膜 64 280 130 210 CA膜 77 610 160 400

5.0wt.%PEG200MA改性PP膜 67 670 150 380 4.3wt.a改性PP膜 64 610 140 320

3.7wt.%DMAEMA改性PP膜 66 620 130 310 上表所示结果表明，聚丙烯中空纤维微孔膜经不同亲水性单体的光接枝修饰，抗污染性能显著提高。

[3] 聚丙烯中空纤维微滤膜表面的辐照接枝修饰 [4] 聚砜和聚醚砜超滤膜表面的光接枝修饰 [5] 聚丙烯腈超滤膜的表面修饰

[6] 聚醚酰亚胺中空纤维超滤膜表面的磺化 四、结束语

材料表面拓扑结构与膜污染 --- 源于“荷叶出污泥而不染”的启迪。 出污泥而不染

荷叶表面形态 荷叶表面抗污染原理 混合培养微生物好氧降解对硝基苯胺的特性研究 杨彬 雷乐成

（浙江大学环境工程研究所，杭州玉泉，310027）

摘要 通过富集培养, 获得降解对硝基苯胺的混合培养微生物。结果表明，对硝基苯胺的降解速率和混合 …… 此处隐藏：2114字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……