徐国良
,
樊耀波
,
于艳
,
袁栋栋
,
杨文静
,
吴光夏
,
秦升益
,
徐云
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.02.012
以铸砂板模块作为基材进行动态膜研究,发现由于严重的膜孔堵塞及其自身孔隙率低,其通量小于7 L/(m2·h),需要对其进行表面改性.以150～270 μm(50～100目)为优化砂材粒径,以PVDF膜原液为优化覆膜材料和浓度,对铸砂板模块进行覆膜改性,研制出一种覆膜铸砂板式膜组件.依托该膜组件构建一种新型膜生物反应器,并对其进行了污水处理中试研究.在16 L/(m2·h)的条件下,中试系统运行可靠稳定.覆膜铸砂板式膜组件强度高、寿命长具有较好实用前景.
关键词:
动态膜
,
铸砂板式膜
,
覆膜改性
,
膜生物反应器
,
污水处理
徐荣乐
,
樊耀波
,
张晴
,
魏源送
膜科学与技术
我国污水处理厂面临着升级改造强化脱氮除磷的需求,A2/O-MBR由于其脱氮除磷效率高和出水水质好的特性在我国得到了广泛的关注和规模化应用.介绍了A2/O-MBR工艺研究及应用进展,对我国主要大型A2/O-MBR污水处理厂的运行参数、处理效果、影响因素及MBR单元运行稳定性进行了讨论分析.结果表明A2/O-MBR虽然在我国已得到工程化应用,但仍存在污泥脱水性能恶化、膜污染严重、水处理成本和能耗高等问题;A2/O-MBR适用于用地资源紧张的大城市污水处理厂的改造和建设,但需要十分重视其膜污染控制、降低处理能耗和成本问题的研究.
关键词:
A2/O-MBR
,
脱氮除磷
,
污水处理
,
膜污染控制
,
运行参数
袁栋栋
,
樊耀波
,
徐国良
,
杨文静
,
于艳
,
吴光夏
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.02.019
膜污染是影响膜生物反应器大规模化应用的重要因素之一,而膜生物反应器在低于临界通量运行时能有效减缓膜污染.介绍了临界通量理论的概念、测定方法、产生机理和影响因素,并对各影响因素间的相互关系做了探讨.其中临界通量概念有强弱两种形式,膜生物反应器工艺应用的主要为弱形式的临界通量;临界通量的测定方法主要包括流量阶梯法、压力阶梯法和滞后效应法等;临界通量存在的机理可归结于活性污泥粒子所受的趋向于膜表面的拖曳力与粒子的返混作用达到了平衡,而拖曳力与返混力的大小主要与膜与膜组件特性、混合液性质及操作条件有关,且各个因素间相互影响.
关键词:
膜生物反应器
,
膜污染
,
临界通量
杨文静
,
樊耀波
,
徐国良
,
袁栋栋
,
于艳
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.06.008
通过3组平行膜生物反应(MBR)的长期实验,考察了不同污泥负荷和曝气强度下,膜污染状况、EPS浓度及其组分含量之间的关系.结果表明:污泥负荷越高,混合液中所含溶解性EPS含量越高,被污染膜片所粘附的多糖也越多,膜污染速率越快;MBR混合液的可过滤性与溶解性EPS,特别是多糖有较好的线性关系,这表明多糖是重要的膜污染物质.当污泥负荷在0.08 kgCOD/(kgMLVSS·d)左右时,反应器能较长时间稳定运行.在稳定运行的系统中,曝气强度对EPS浓度影响不明显.
关键词:
MBR
,
胞外聚合物
,
膜污染
,
污泥负荷
,
曝气量
罗南
,
樊耀波
,
王捷
,
耿全月
膜科学与技术
基于中空纤维膜轴向不均污染理论,运用响应曲面法建立了浸没式中空纤维超滤膜组件不同通量状态下,膜组件过滤过程中的膜阻力关于时间、空间的动态数学模型,对建立的模型进行了显著性分析及实验验证,并对中空纤维膜组件进行了数学优化.通过验证实验发现,发现实测数据与膜阻力动态数学模型计算值基本一致.通过对数学模型分析发现:在次临界通量状态下,膜丝长度及运行时间均存在最佳值;在临界和超临界状态下,膜阻力及运行时间与膜丝长度成正比.
关键词:
中空纤维膜组件
,
响应曲面法
,
数学模型
,
膜污染
,
优化
张晴
,
樊耀波
,
魏源送
,
郁达伟
,
徐荣乐
膜科学与技术
综述了国内外计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)在膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)研究中的应用进展,介绍了与活性污泥模型(Activated sludgemodel,ASM)相结合的ASM—CFD模型在MBR研究中的应用状况.曝气优化,膜组件、膜单元及生物单元结构的优化是目前基于CFD的MBR模拟研究重点.国外CFD模拟研究较早,模拟规模已高达4 800m3/d.与之相比,我国开展MBR的CFD模拟研究起步较晚,目前仍处在小试规模的模拟阶段.ASM— CFD模拟已在常规活性污泥法污水处理研究中得到了成功应用,预期其在MBR的研究、设计与应用中有望成为一个新热点和方向.
关键词:
计算流体力学
,
膜生物反应器
,
水力学
,
活性污泥模型
杨文静
,
樊耀波
,
徐国良
,
袁栋栋
,
于艳
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2010.04.019
胞外聚合物(EPS)普遍存在于活性污泥絮体内部及表面,具有重要的生理功能,同时也被认为是造成MBR膜污染和降低混合液可过滤性的重要因素之一.EPS的组成和含量与提取过程和分析方法有很大的关系,由于加热法的简洁性可操作性,现在的应用比较多.MBR的营养状况和反应器中环境要素对EPS有很大的影响.据已研究的结果发现,微生物产生EPS的多少取决于微生物生存环境和生长状况,即当其满足和适宜微生物生存时,微生物产生的EPS相对较少;反之,微生物产生的EPS较多.
关键词:
胞外聚合物(EPS)
,
膜生物反应器(MBR)
,
膜污染
,
污泥特性
于艳
,
樊耀波
,
徐国良
,
王琦
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.04.003
通过计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件,对膜生物反应器内流场和流态进行模拟,定量给出了其流速与剪切力的分布.研究了膜组件距离反应器底部不同距离时的水力学情况和水力学条件.对比了膜生物反应器中,玻璃纤维编织管式膜组件与平板膜组件,由于构型不同所导致的水力学条件差异.结果表明,从雷诺数和质量流速率参数分析,玻璃纤维编织管式膜组件的水力学条件更好,更有利于膜污染的防治.探讨了单个与多个曝气器情况下的流速分布,结果表明,后者流速分布更为均匀.由本文研究结果可知,计算流体力学可以作为一个有力的工具应用于MBR及其膜污染控制研究中.
关键词:
计算流体力学(CFD)
,
管式膜
,
平板膜
,
膜生物反应器(MBR)
张晴
,
樊耀波
,
魏源送
,
郁达伟
,
徐荣乐
膜科学与技术
基于计算流体力学(CFD)方法,对气升循环分体式膜生物反应器(AL EC MBR)的关键结构参数与水力学参数的相关关系进行了模拟、优化和敏感性分析.研究结果表明,增加气液混合高度和曝气元件数量可提高混合液的混合程度及膜面流速、剪切力分布的均匀性,有利于膜污染控制;曝气器位置升高会使MBR流场分布的均匀性下降;混合液黏度的增加会降低混合液循环流速,但使膜组件中气液混合流的均匀度提高.在MBR膜组件中存在着混合液流速和剪切力分布中部区域高外部区域低的不均匀性,这种不均匀性是导致膜有效利用面积降低和水处理成本升高的重要流体力学因素.
关键词:
计算流体力学
,
气升循环分体式膜生物反应器
,
构型优化
,
敏感性分析
,
膜污染控制
