厌氧折流板反应器与膜生物反应器组合工艺脱氮除磷机理研究

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膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究

膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究

膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究摘要:氮和磷是水体中主要的污染物之一,直接影响到水体质量和生态环境。

膜生物反应器作为一种先进的废水处理技术,具有高效、节能等优势。

本研究通过对膜生物反应器的运行参数、膜材料的选择和除磷脱氮机理的研究,试图提高膜生物反应器的除磷脱氮性能。

1. 引言目前,我国水体污染问题日益严重,其中氮和磷的排放量也呈增长趋势。

氮磷的过量释放会导致水体富营养化、水华等问题,严重影响到水体的可持续发展。

传统的废水处理方法对氮磷的去除效果有限,而膜生物反应器作为一种新兴的废水处理技术,具有更好的净化效果。

2. 膜生物反应器原理膜生物反应器将生物法和膜技术相结合,通过在反应池中培养生物膜,使废水与生物膜紧密接触,提高废水的处理效果。

膜生物反应器分为微生物反应池和膜分离单元两部分,其中微生物反应池用于生物降解废水中的有机物和氮磷,膜分离单元则用于分离处理后的水和生物污泥。

3. 膜材料的选择膜材料的选择对膜生物反应器的除磷脱氮性能具有重要影响。

常用的膜材料有微滤膜、超滤膜和纳滤膜等。

这些膜材料具有不同的孔径和分离性能,可以根据废水的特性选择合适的膜材料。

4. 运行参数的优化膜生物反应器的运行参数对除磷脱氮性能有着重要的影响。

运行参数包括进水流量、通气量、温度等。

通过调整这些参数,可以提高废水的处理效果。

例如,提高进水流量可以增加废水与生物膜的接触时间,加快降解反应的进行。

5. 除磷脱氮机理的研究了解除磷脱氮机理对于提高膜生物反应器的除磷脱氮性能具有重要意义。

目前,对于除磷脱氮机理的研究主要有生物吸附法、化学沉淀法和生物膜吸附法等。

通过深入研究这些机理,可以优化膜生物反应器的设计和运行。

6. 结果和讨论本研究通过实验室模拟膜生物反应器的运行条件,研究了不同膜材料和运行参数对除磷脱氮性能的影响。

结果表明,超滤膜的除磷效果最佳,可以将总磷的去除率提高到90%以上。

同时,适当调整进水流量和通气量可以显著提高脱氮效果。

厌氧折流板的工艺设计特征及研究报告应用

厌氧折流板的工艺设计特征及研究报告应用

厌氧折流板的工艺特征及研究应用摘要:在能源的日趋紧X及新的工艺理念层出不穷的今天,厌氧折流板反应器(ABR)作为新型高效厌氧反应器是一种极具开发应用前景的废水生物处理新术。

本文对ABR的工艺特性和研究应用及存在的不足,进行了详细地分析,并指出了该工艺今后的研究、发展方向。

关键词:厌氧折流板;工艺特征;研究应用Characteristics of the aerobic baffled reactor(ABR)and research and applicabilityDING Shao-Lan, QIN Ning(College of Resource & Environment, Shaanxi University of Science&TechnoLogy,Xi’an, 710021, China)Abstract:With the growing tension in the energy and the new concept of an endless stream of today's technology,Reactor (ABR) is a novel anaerobic digester and a new waste water treatment process with bright development prospectand a new biological wastewater treatment technique.The paper states and analyzes its technical characteristics and research and applicability,aswell as its disadvantages existed. Finally the development direction of ABR has been pointed out .Keywords: anaerobic baffled reactor;technology characteristics;research and applicability 随着世界能源的日益短缺和废水污染负荷的提高, 及废水中污染物种类的日趋复杂化,废水厌氧生物处理技术以其投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少、耐冲击负荷等诸多优点, 而再次受到环保界人士的重视。

折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用

折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用

折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用1 新型厌氧反应器及新工艺理念实践表明,一个成功的反应器必须是:①具备良好的截留污泥的性能,以保证拥有足够的生物量;②生物污泥能够与进水基质充分混合接触,以保证微生物能够充分利用其活性降解水中的基质。

同时,研究人员基于对各类化合物厌氧降解机理研究的进展,从厌氧底物降解途径和动力学两方面入手,分析提高和保持反应器内微生物活性的可能措施,并与反应器的设计相结合,全面提高反应器的性能。

厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应,其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用,形成一个复杂的微生态系统,类似于宏观生态中的食物链关系,各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系 (symbiotic) 或共营养关系 (symtrophic) 。

因此,反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统,各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。

如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。

Lettinga 教授[1]在展望未来厌氧反应器发展动向时指出,现有的各类高效厌氧反应器中,上流式污泥床(USB)系统是最受欢迎的,也是最有发展前途的,上流式厌氧污泥床(UASB)系统在全球范围的风行可以作为例证。

USB系统的一个优点是反应器内水流方向与产气上升方向相一致,一方面减少堵塞的机会,另一方面加强了对污泥床层的搅拌作用,有利于微生物与进水基质的充分接触,也有助于形成颗粒污泥。

关于新型高效反应器,Letti nga在推荐膨胀颗粒污泥床反应器 EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)的同时,提出了另一个极有前途,同时也是极富挑战性的新工艺,即分阶段多相厌氧反应器技术 SMPA(Staged Multi-Phase An aerobic Reactor) ⑴。

实际上SMPA并非特指某个反应器,而是一种新工艺思想。

膜生物反应器的脱氮除磷技术的应用研究

膜生物反应器的脱氮除磷技术的应用研究

膜生物反应器的脱氮除磷技术的应用研究张庆坤(山东省环境保护科学研究设计院,山东济南 250013)摘要:膜生物反应器是近年来发展起来的高效污水处理工艺。

水质污染的日益严重,迫使越来越多的国家和地区制定严格的污染物排放标准,对氮、磷的要求也日益严格,因此膜生物反应器生物脱氮除磷工艺的开发也日益受到关注。

关键词:膜生物反应器;脱氮除磷前言:近年来,随着工农业生产的高速发展和人们生活水平的不断提高,化肥、农药和洗涤剂的普遍应用,废水中氮、磷含量明显增加。

氮、磷的过量排放导致水体富营养化、藻类繁殖、水质恶化。

水体氮磷的污染问题日益严重。

膜生物反应器是膜技术和污水生物处理技术有机结合的废水处理新工艺,该工艺具有出水水质好,占地面积小,污泥浓度高和便于自动控制等优点,成为现在研究与使用的热门。

本文就重点介绍膜生物反应器的脱氮除磷技术与效果。

1.膜生物反应器的脱氮除磷原理:将膜应用于生物反应器进行污水处理时,膜最明显的功能就是代替二沉池进行固液分离,这一组合尽管看是简单,但却带来污水处理的新突破。

膜的功能不仅限于次,在膜-曝气生物反应器中,膜被用于气体物质传递,通常是为好氧工艺供氧;在萃取膜生物反应器中,选择性透过膜被用于取出或萃取特定的污染物。

当然进行了大量的富有成效的研究并已投入实际使用的当属膜分离生物反应器。

2.膜生物反应器脱氮:常规的生物脱氮工艺中,为保持构筑物中有足够的硝化细菌以完成生物硝化作用,在维持长污泥龄的同时也增大了构筑物的容积;此外,絮凝性较差的硝化细菌常会被二沉池出水带出,硝化细菌数量的减少影响硝化作用,进而降低了系统的脱氮除磷效率。

而膜的截留作用使膜生物反应器脱氮工艺走出上述困扰,工艺简单,处理效果稳定,管理方便,具有良好的应用前景。

与传统工艺相比,膜生物反应器脱氮工艺发展较晚,最早的报道是yuichi suwa等研究者进行的单级分置式膜生物反应器脱氮的小试研究,而目前尚未见脱氮实际应用的报道。

厌氧生物处理与脱氮除磷

厌氧生物处理与脱氮除磷

厌氧生物处理与脱氮除磷三阶段理论:一、水解发酵阶段复杂有机物在厌氧菌作用下分解为简单的有机物水解发酵主要菌种厌氧菌和兼性厌氧菌二、产氢产乙酸阶段产氢产乙酸菌把除乙酸甲酸甲醇以外的第一阶段中间产物转化成乙酸和氢并有CO2产生。

三、产甲烷阶段把乙酸、氢和CO2等转化为甲烷。

四阶段学说:一、水解阶段二、酸化阶段三、酸性衰退阶段四、甲烷化阶段按废水性质分三类:一、易生物降解的主要为糖类、蛋白质、脂肪处理方法:先回收有机物质,厌氧+好氧二、难生物降解的难降解的高分子有机物方法:先厌氧后好氧三、含有害物质的含重金属、高氮、高硫方法:先预处理去除有害物质,后生化厌氧生物处理优点1节约能耗2 可产生生物能——沼气3污泥产量少缺点:1不能去除废水中的N和P。

2启动时间长3运行管理较为复杂4卫生条件差5去除有机物不彻底厌氧处理与好氧生物处理法相比较优点:1应用范围广2能耗低3有机容积负荷高4剩余污泥量少5产生沼气可利用6营养需要量少7被降解的有机物种类多缺点:1厌氧处理设备启动时间长2出水往往不达标厌氧生物法研究方向:主要研究与开发生物固体停留时间长而水力停留时间短的处理工艺原因:生物固体停留时间必须大于生物世代时间,微生物才能增殖,甲烷菌世代时间20—30天。

结论:生物固体停留时间越长,处理稳定性越高,剩余污泥量越少相反水力停留时间越短池体积越小厌氧接触法污泥回流的目的:提高消化池内混合液的污泥浓度而沉淀的目的在于减少出水微生物浓度,改善出水水质和提高回流污泥的浓度。

厌氧处理法PH值控制:产酸菌最适PH 6.5—7.5 生化反应能力最强产甲烷菌最适PH 6.8—7.2 控制技术1投加致碱或致酸物质2出水回流3出水吹脱CO2后回流温度控制:中温30--40ºc 高温50--70ºc 每日温度波动不大于2--3ºc .控制方式1直接在厌氧反应器内进行温控2对反应器进行保温,在调节池中加热3用热交换器加热。

【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构

【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构

【最强汇总】13种厌氧反应器原理与结构厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段,它较好氧微生物处理不仅能耗低,同时还可以产生沼气作为能源二次利用。

厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多,对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。

最强汇总!13种厌氧生物反应器原理与结构图!目前常用的厌氧处理工艺有:UASB、EGSB、CSTR、IC、ABR、UBF等。

其他厌氧处理工艺有:AF、AFBR、USSB、AAFEB、USR、FPR、两相厌氧反应器等。

升流式厌氧污泥床反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket,简称UASB),是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床。

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

结构形式见图1:最强汇总!13种厌氧生物反应器原理与结构图!膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Blanket Reactor,简称EGSB),是第三代厌氧反应器。

其构造与UASB反应器有相似之处,可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。

膜生物反应器强化脱氮除磷的研究进展_刘范嘉

膜生物反应器强化脱氮除磷的研究进展_刘范嘉

2009年第28卷第6期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1071·化工进展膜生物反应器强化脱氮除磷的研究进展刘范嘉1,2,乌兰1,惠杨杨1,刘建阔1,薛二军1,于静1,张卫江2,崔静2(1天津创业环保集团股份有限公司,天津 300381;2天津大学,天津 300072)摘 要:综述了膜生物反应器强化脱氮除磷的多种工艺,介绍了复合式膜生物反应器强化脱氮除磷以及反硝化聚磷菌脱氮除磷的研究成果,并在此基础上提出了研究方向和应用前景。

关键词:膜生物反应器;脱氮除磷;反硝化聚磷菌中图分类号:X 703.1 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2009)06–1071–05Enhanced removal of nitrogen and phosphorus by membrane bioreactorLIU Fanjia1,2,WU Lan1,HUI Yangyang1,LIU Jiankuo1,XUE Erjun1,YU Jing1,ZHANG Weijiang2,CUI Jing2(1Tianjin Capital Environmental Protection Group Company Limited,Tianjin300381,China;2 Tianjin University,Tianjin 300072,China)Abstract:Three types of membrane bioreactor(MBR) applied to denitrification and dephosphorylation were summarized.The achievements of recent researches on the hybrid membrane bioreactor enhancing nitrogen and phosphorus removal were introduced.The denitrifying phosphorus removing bacteria were introduced as well.The some research and application prospects were discussed.Key words:membrane bioreactor;nitrogen and phosphorus removal;denitrifying phosphorus removing bacteria作为一种新型高效的污水处理技术,膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)日益受到各国研究者的关注。

anammox工艺的影响因素研究进展

anammox工艺的影响因素研究进展

于ANAMMOX 菌的生长,对于从厌氧污泥中驯化ANAMMOX 菌起到促进作用,这为我们解决硝酸盐累积,如何累积的问题提供了新的思路。

2.4 溶解氧(DO)降低溶解氧(DO)对氨氧化反应影响较小,但能明显抑制硝化反应,从而增强ANAMMOX 反应的竞争性。

控制溶解氧浓度低于0.5mg/L ,能够抑制亚硝酸盐氧化菌,加快ANAMMOX 菌的生长[9]。

氨氧化反应以氨氮为主要反应底物,可产生硝态氮积累,这一过程中,溶解氧含量太高或太低都不利于亚硝态氮的积累。

ANAMMOX 一般都需与亚硝化工艺耦合,氨氮为主要反应基质,亚硝化过程产生ANAMMOX 所需的亚硝态氮,这一过程需要氧,厌氧氨氧化本身则要求较低的溶解氧,兰兰[10]在连续流生物膜反应器中的启动过程,根据亚硝化阶段进水氨氮的质量浓度不断调整溶解氧浓度,DO 浓度为(1±0.2)mg/L 时,N 去除效果最好,出水亚硝态氮的质量浓度可小于1mg/L 氨氮、硝态氮的质量浓度均在20mg/L 以下。

2.5 污泥龄污泥龄(SRT)作为污水处理工艺设计的设计参数之一,是生物处理的重要影响因素,它与微生物的世代生长时间密切相关。

张杰[11]为通过研究一组SBR(序批式活性污泥法)反应器在不同污泥龄条件下,利用莫诺(Monod)模型分析ANAMMOX 菌的脱氮效果,结果表明,污泥龄由21d 梯度降低到12d ,脱氮效率降低接近20%,虽然总体脱氮效率降低,但脱氮效率提升,但ANAMMOX 菌对底物的亲和性会逐渐变差,稳定性降低。

李海玲[12]为了改善低碳氮比废水的脱氮除磷效果,采用SBR 反应器接种亚硝化除磷颗粒污泥,实验第三阶段,由于除磷亚硝化性能恶化,采用降低曝气强度和减小污泥龄的方式,保证了ANAMMOX 的正常进行。

2.6 pH值硝化过程与pH 有明显相关性,同时游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)在溶液中的浓度也直接受到pH 的影响,偏碱性环境更有利于ANAMMOX 菌的活性提高,在不适合的pH 条件下,菌都易失活,张黎[13]等发现当pH 较低,FNA 向羟氨转化的过程并不容易发生,pH 较高,在满足羟氨过量累积,FA 累积浓度较高过高,抑制ANAMMOX 菌种的活性,反应效率降低。

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厌 氧折 流板反应器 与膜 生物反应器 组合 工艺脱 氮 除磷 机理研究
吴 鹏 ,刘 捷 ,计 小 明 ,沈 耀 良
( 1 . 江南 大 学 环 境 与 土 木 工 程 学 院 , 江苏 无锡 2 1 4 1 2 2 ; 2 . 江 苏 省 环 境 科 学 与 工 程重 点 实 验 室 , 江苏 苏州 2 1 5 0 0 9 ) 摘 要: 将A B R反 应 器 与 MB R反 应器 相 结 合 , 构建 A B R / MB R优 化 组 合 工 艺 ( C A M B R) , 并用于处理 城市污水 ( p H
种 反 应器 的 不足 , 充 分利 用两 者 的优势 , 构 建 优化组 合 工艺 以提 高污水 处理 能力 , 强 化脱 氮除磷 效果 , 达 到同 时去 碳脱 氮 除磷 的 目的 。为此 , 将A B R与 MB R有 机结合 起 来 , 开发 了复合 式 AB R / MB R工 艺 ( C AM B R) 并 用
丁酸 、 戊 酸各 1 m【 / L, 为保 持一 定 的缓 冲能力 , 投加 N a H C O 为3 0 0 mg / L L 3 1 。 污水 中含有 的营养 盐包 括 H 3 B O 3 、
Z n C 1 2 、 C u C 1 2 、 A 1 C 1 3 、 N i C 1 2 、 E D T A、 C a C 1 2 ,浓 度分 别 为 3 0 、 2 5 、 2 5 、 2 5 、 2 5 、 4 0 、 3 0 m g / L ;微 量元 素包 括 N a 2 s e 0 3 ・ 5 H 2 O、 K 2 H P O 4・ 3 H 2 O、 F e C 1 3・ 6 H2 O、 Mg S O 4・ 7 H 2 O、 C o Cl 2・ 6 H2 O、 Mn S O 4・ H2 O、 N a Mo O 4・ 2 H 2 O, 它 们 的浓 度 分
于污 水深 度 处理 。
C A MB R采 用 MB R作 为 A B R 出水 后 处 理 工 艺 , 利 用 MB R高 效 截 留硝 化 菌 、 反硝 化 菌 、 聚磷 菌 等 微 生 物。 进 水 中的 氨氮在 好 氧池 和膜 池 中充分 硝 化 ; 硝化 液分 别 回流至 A B R第 一 隔室和第 三 隔室 , 完成 反硝化 脱 氮 过程 ; 在A B R第二 隔室 充分 释磷 ; 在A B R第 三 隔室 反硝 化 聚磷 菌 吸收 部 分磷 ; 实 现 了硝 化 、 反 硝化 、 吸磷
和释 磷各 相 的分 离 , 而各 反应 池底 部 尺寸 较大 的颗 粒污 泥不 参与 整个 系统 的污 泥 回流 , 进 一步稳 定 了各反 应
池 的原有 功 能 , 同时通 过 排泥 来保 证一 定 的 S R T来强 化 MB R反 应 器对 污水 中氮和磷 的去 除效果 , 使 整个 系 统达 到 高效 脱氮 除磷 , 以期达 到 污水排 放 或直 接 回用 的 目的 。
物 脱 氮 除磷 是一个 非 常 复杂 的过 程 , 需 要 大量 专属 微生 物协 同完 成 , 同时要 有合 适 的环境 条件 。厌 氧折流 板
反应器( AB R) 是一 种低 能耗 高效 厌 氧工 艺 , 应 用前 景 十分 广 阔 , 但也 存 在着 出水 C O D值 偏高 , 缺 乏单 独有 效
中 图 分 类 号 :X7 0 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 6 7 2 - 0 6 7 9( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 0 0 1 - 0 5
随着 越 来越 多 的 国家 和地 区制定了 更 加 严 格 的氮磷 排 放标 准 , 废水 脱 氮 除磷工 艺 的开 发倍 受 关 注 。生
l 材 料 与方 法
1 . 1 实验 水质
根据 对 苏州 市高 新 区污水 处 理厂进 水 水质 的监 测结 果配 制模 拟污 水 , 其 以葡萄糖 为 主要碳 源 , 氯 化铵 为
主要 氮 源 , 具 体组 成 ( m g / L ) : 葡 萄糖 为 5 4 0, N H C 1 为1 1 5 , 尿素 为 4, K H 2 P O 为 1 8 , 蛋 白胨 为 1 5 0 , 乙酸 、 丙酸、
脱 氮 除磷 功 能 等不 足 。膜 生 物反 应 器 ( MB R) 作 为一 种新 型 高效 的生 物处 理 技术 , 已在 水 处理 领域 中得 到 了
广泛 的应 用 - 2 ] , 但 单 一 的 MB R在 脱 氮 除磷方 面 存在 不 足 , 尤其 是 长污 泥龄 与 除磷 的 目的不 相符 。 为克服 两
6 . 5 ~ 8 . 5 , 温度 2 5 + 1℃ ) 。结果表明 , C A MB R反 应 器 在 H R T为 7 . 5 h , 回 流 比为 2 0 0 % 以及 D O为 3 m g / L时 , 反 应 器 运
行稳定 , 出水 达 到 了《 城镇污水处理厂污染物排放标准》 ( G B 1 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) 一 级 A 标 准 。出 水 C O D、 N H g — N、 T N和 T P
的平 均 浓 度 分 别 为 2 4 、 0 . 4 、 1 0 . 6 、 0 . 3 1 m g / L ; 对 应 的去 除 率 分 别 为 9 3 %、 9 9 %、 7 9 %和 9 2 %。 膜 池 强化 了 系统 去 除 功 能 , 对N H 4 + 一 N、 T N和 r r P的 去 除 率 分 别 为 1 3 %、 1 0 %和 1 8 %。 关键词 : 厌氧折流板反应器 ; 膜生物反应器 ; 脱 氮 除磷 ; 城 市 污水
第 2 6卷
2 0 1 3年 9月
第 3期
苏 州 科 技 学 院学 报 ( 工程技术版 )
Vo 1 . 2 6
N o . 3
J o u r n a l o f S u z h o u Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ( E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y )
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