导读:本文包含了金属膜生物反应器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:膜生物反应器,膜污染,微生物群落结构,金属离子
金属膜生物反应器论文文献综述
郭学超[1]（2015）在《金属离子对膜生物反应器中微生物群落结构的影响》一文中研究指出膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)是将传统沉淀法与滤膜有机结合的一类新型的水处理反应器,作为一种新型高效的污水处理及中水回用技术备受关注,而膜污染是膜生物反应器(MBR)推广应用的瓶颈。研究显示,不同价态和浓度的金属离子对膜污染存在不同的影响,现有研究基本上是通过监测与膜污染相关的微生物胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)等理化性质来分析金属离子对膜污染的影响过程及其机制,研究结果存在诸多争议。本试验从微生物生态学角度出发,将基于新一代高通量测序的环境微生物分析技术(Illumina测序技术)与EPS和SMP组成及含量、出水水质等传统分析技术相结合,研究不同价态和浓度的金属离子(Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+)对MBR中微生物群落结构组成的影响,阐述金属离子通过影响微生物群落结构和生理特征来改变微生物代谢产物含量及膜污染进程的微生物生态学机制。主要的结论如下:(1)添加一价金属(Na+)的膜生物反应器在运行过程中,Na+加快了膜污染的速率。综合环境因素与微生物生态演化的相关分析显示,膜污染与微生物群落结构存在显着的相关性。盐度会影响污泥群落组成,高盐使得微生物群落多样性下降,而且不同的盐度MBR的样品的群落结构和多样性都不相同。在属的水平上,一些高耐盐属随盐度的增加而增加。这些属可能会代谢产生糖类来调节渗透压以克服盐冲击。EPS和SMP中多糖随着耐高盐属比例的增加而浓度增高。多糖浓度的升高加剧了膜污染。(2)添加二价金属,即硬度金属(Ca2+、Mg2+)的膜生物反应器在运行过程中,Ca2+,Mg2+在一定程度上减缓了膜污染。但是综合环境因素和微生物群落结构分析,未发现微生物群落结构与膜污染存在相关性。这表示Ca2+,Mg2+主要是通过二价阳离子的架桥作用,增加了活性污泥的絮凝性,从而从物理化学上减缓了滤饼的形成速率,最终影响了膜污染的速度。(3)添加叁价金属,即水解金属(Fe3+、Al3+)的膜生物反应器在运行过程中,Fe3+、Al3+作为混凝剂,有效的降低了膜污染进程。其中Fe3+的效果较Al3+更明显。综合考虑环境因素和微生物群落结构的变化,结果显示膜污染速率与微生物群落的演化存在显着相关性。从门和属水平分析,都看出Fe3+、Al3+导致了某些微生物的比例增加或是降低。所以,Fe3+、Al3+对膜污染的缓解,不仅是增强了混凝作用,减缓滤饼形成速率。它们也改变了微生物群落整体的代谢,使EPS和SMP的浓度发生变化,最终影响了膜污染进程。综上所述,本实验将污泥的微生物群落结构与MBR工艺中出水水质、EPS-和SMP组成及含量、污泥特性、膜污染速率等结果相结合分析,结果显示盐类金属(Na+)对群落结构会产生影响,且与膜污染有相关性。硬度金属(Ca2+、Mg2+)可以对微生物产生影响,但与膜污染未见显着相关性。水解金属(Fe3+、Al3+)能够影响污泥絮凝,且对生物群落的影响与膜污染有显着相关。对MBR中微生物群落结构和与EPS、SMP分泌相关的生物学通路的影响,结合EPS、SMP和膜污染速率等理化分析结果,进一步阐述不同种类和价态金属离子影响膜污染进程的微生物生态学机制。结果可为高盐工业废水MBR处理工艺调控及MBR工艺中无机絮凝剂的添加策略提供科学依据。(本文来源于《南京大学》期刊2015-05-01）
许治国,朱能武,杨崇,吴平霄[2]（2014）在《废旧线路板中主要有价金属的生物反应器浸出研究》一文中研究指出为探讨可供实际生物浸出应用的反应器规模废旧线路板中有价金属浸出特性和工艺条件,通过设计序批式生物浸出反应器,采用分离到的氧化亚铁硫杆菌Z1作为菌种资源,在考察废旧线路板中有价金属的浸出特性的基础上,确定了反应器运行的最佳工艺条件.结果表明,反应器运行的最佳工艺条件为曝气量1L/min、停留时间30h、搅拌速率300r/min以及粉末投加量12g/L.在此条件下,经过101h可以浸出90.24%的铜.同时,经197h的浸出,可以溶出93.06%的镁、92.00%的锌、85.59%的铝和64.51%的镍.因此,生物浸出反应器能有效回收废旧线路板中的有价金属,为该技术的实际应用提供了实验证据.(本文来源于《中国环境科学》期刊2014年01期）
张万友,郑程,张海丰,高伟,刘宏鹏[3]（2013）在《典型金属离子冲击对膜生物反应器运行的影响》一文中研究指出对进水中Na+,Ca2+和Fe3+冲击对膜生物反应器(MBR)运行的影响进行了探讨。实验结果表明:进水中3种金属离子冲击对MBR去除COD影响较小,适量质量浓度的Fe3+有利于NH3-N的去除,然而Na+与Ca2+对NH3-N去除影响不明显;进一步研究发现进水中Na+将引起反应器内上清液(SMP)质量分数上升,从而增加膜过滤阻力;进水中Fe3+质量浓度为50 mg/L时显着降低本体溶液中SMP质量分数,有利于减缓膜污染,而当Fe3+质量浓度为150 mg/L时SMP质量分数升高,使膜污染率升高;研究中也发现进水中Ca2+在50或150 mg/L时都可有效地减缓膜污染,进水中金属离子质量浓度与EPS中TB质量分数关系密切。(本文来源于《化学工程》期刊2013年07期）
张海丰,杨震,张冲,杨超,苗宇[4]（2010）在《金属离子对膜生物反应器混合液可滤性影响研究进展》一文中研究指出膜生物反应器(MBR)作为一种高效的污水处理及回用工艺,近年来备受关注,然而MBR的膜污染问题严重制约了该工艺进一步快速的商业化推广。本文综述了金属离子对MBR污泥混合液可滤性的作用,并探讨了混合液中胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP)对膜污染影响。为说明高价金属离子对混合液可滤性的调控作用,文中通过DLVO、DCB及箱蛋理论深入探讨了金属离子对生物絮凝影响的机理。最后,对该领域未来的研究方向进行了论述。(本文来源于《化工进展》期刊2010年11期）
谢元华,朱彤,徐成海,江晶,韩进[5]（2010）在《金属膜生物反应器中膜污染清洗方法》一文中研究指出采用浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)处理模拟城市污水,考察好氧和缺氧/好氧(A/O)2种运行模式下离线药洗、机械清洗、在线药洗、曝气清洗及滤液反洗等清洗方法对膜污染的控制效果。结果表明:机械清洗后再进行NaOCl浸泡清洗,能有效去除膜污染,NaOCl溶液pH值和浸泡时间对去除效果有明显影响;机械清洗和在线药洗能有效去除好氧模式下的滤饼层污染,但对A/O模式下的膜内部污染控制效果不佳;机械清洗和空曝气清洗因为可操作性较差,只作为去除金属膜污染的辅助手段使用;滤液反洗能有效减缓膜污染的发展,但应综合考虑系统产水率、膜材料强度等因素。(本文来源于《化学工程》期刊2010年10期）
谢元华[6]（2009）在《浸没式金属膜生物反应器处理城市污水性能及膜污染研究》一文中研究指出随着社会经济的发展、城市化进程的加快和人们环保意识的提高,城市水资源问题日益明显和突出。城市污水作为城市的第二水源,目前已被世界各国广泛回收和再利用。在众多的城市污水处理及回用技术中,膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是将膜分离技术与生物反应器技术相结合的一种新型污水处理工艺,日益受到各国水处理技术研究者的关注。然而,膜污染是当前制约MBR广泛应用的关键问题,膜污染导致系统膜通量下降、膜清洗和更换频率加快,进而增加MBR运行的能耗和成本。本研究采用浸没板式不锈钢金属膜生物反应器(Metal Membrane Bioreactor, MMBR)处理城市污水,考察不锈钢金属膜应用于城市污水处理可行性的同时,对MMBR运行中的膜污染问题进行深入研究,探讨膜污染控制和膜清洗的各种方法及效果,为MMBR在城市污水和其他工业废水处理中的实际应用与推广提供理论指导和技术支持。系统的运行参数是MBR运行中膜污染的重要影响因素,因此在MMBR处理城市污水的长期实验前,首先开展了运行参数的优化工作。通过选取抽停时间比、曝气量、反洗频率和反洗水量为控制参数,以跨膜压力(Trans-membrane Pressure, TMP)的日均变化值为评价指标,进行L9(34)正交实验,得出了相应的优化参数值和影响强度顺序。根据正交实验的优化参数,MMBR在0.4～1m3/(m2·d)的膜通量下进行了270d的连续运行。结果表明：在稳定运行阶段,无论是单一好氧还是缺氧/好氧(Anoxic/Oxic, A/O)模式,系统均具有良好的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)、氨氮、悬浮固体(Suspended Solids, SS)去除能力。金属膜的过滤强化了系统的COD去除能力,较高的混合液悬浮固体(Mixed Liquor Suspended Solids, MLSS)浓度和系统特殊的内循环结构导致的同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification, SND)带来了额外的总氮(Total Nitrogen, TN)去除效果。通过对膜污染状况、膜过滤阻力组成和膜清洗的研究,发现好氧模式下优势膜过滤阻力为凝胶滤饼层阻力,A/O模式下的优势阻力则为膜内部阻力。好氧模式下膜污染能通过机械清洗和NaOCl在线反洗有效去除,系统在0.8～1m3/(m2·d)的高膜通量下未进行离线清洗连续运行了115d。而A/O模式下单纯膜清洗已不足以控制膜污染的发展,必须对混合液性状进行调控,减小系统中微小粒子的数量,减缓膜内部污染的发展。为对系统混合液性状进行调控,减缓膜污染的发展,进行了投加粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)的MMBR对比研究。通过对两组MMBR系统中污染物去除率、TMP变化趋势、膜过滤阻力组成以及混合液性状的比较,发现投加PAC能提高MMBR系统的抗冲击负荷能力,并能有效改善混合液性状,增加混合液絮体的平均粒径和强度,降低微粒子、胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance, EPS )、胶体颗粒、溶解物质的浓度及混合液粘度值,进而有效减轻膜污染,减缓TMP的增加速度,延长MMBR系统的运行时间。考虑到使用NaOCl等化学药剂进行膜清洗带来的环境问题,本研究针对连续运行的MMBR进行了臭氧在线和离线膜清洗实验,考察臭氧水浓度、pH、清洗时间、清洗频率等对膜污染去除效果的影响,并通过寻找优化的臭氧水清洗参数值,建立了一种新型环保有效的膜污染控制和清洗方法。为考察本研究所用不锈钢金属膜过滤性能与有机膜的差别,最后还进行了不锈钢膜与聚醚砜(Polyethersulfone, PES)膜的对比实验。结果显示不锈钢膜的膜固有阻力和临界通量都优于PES膜。在处理城市污水的连续运行中,二者对污染物的去除效果差别不大,但不锈钢膜TMP增加速度较慢,抗污染能力较强,还具有强度高、耐腐蚀、抗氧化、可干态保存、应用范围广等诸多优点,具有很好的应用前景和发展潜力。(本文来源于《东北大学》期刊2009-11-01）
谢元华,徐成海,朱彤[7]（2009）在《金属膜生物反应器处理生活污水膜污染的影响因素》一文中研究指出采用浸没式平板金属膜生物反应器处理模拟生活污水,考察好氧与缺氧/好氧(anoxic/oxic,A/O)2种运行模式下ρ(MLSS)和污泥粒径分布对膜过滤性能的影响及膜过滤阻力的组成.结果表明,对于好氧膜生物反应器,存在一个能获得良好膜过滤性能的ρ(MLSS)范围;好氧模式下膜过滤阻力主要为滤饼层阻力,且滤饼层能通过在线药洗或机械清洗较好地去除,系统在膜通量为0.80～1.00 m3/(m2.d)下未进行离线药洗连续运行115 d.A/O模式下膜过滤阻力主要为内部阻力;A/O循环导致污泥破碎解体,产生大量微小粒子,在膜孔内形成吸附和堵塞,使膜过滤性能急剧下降,为维持系统运行,A/O阶段将膜通量从1.00 m3/(m2.d)降至0.50 m3/(m2.d),并进行了15次膜清洗.(本文来源于《环境科学研究》期刊2009年04期）
谢元华,徐成海,朱彤,古川宪治,野崎勉[8]（2008）在《金属膜生物反应器运行参数的优化研究》一文中研究指出采用正交试验法对浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)进行运行参数的优化研究。试验选择抽停时间比、曝气量、反洗频率与反洗水量等4个参数为因素,使用膜操作压力变化率K进行评价,结果表明各参数对膜过滤性能的影响为:抽停时间比>反洗频率>反洗水量>曝气量;优化运行参数为:抽停时间比6∶1,反洗频率2次/h,反洗水量2m3/(m2.d),曝气量10L/min。膜过滤阻力组成部分的测定表明,滤饼层阻力为膜阻力的主要组成部分,曝气量过大会导致膜内部污染的加剧。(本文来源于《节能》期刊2008年05期）
张寿通,杨凤林[9]（2007）在《高温好氧金属膜生物反应器处理合成生活污水》一文中研究指出将0.5μm孔径的平板式不锈钢膜组件应用于高温好氧膜生物反应器中处理合成生活废水.在35～55℃温度范围,反应器具有较高的污染物去除效率,出水水质稳定.平均进水COD为853.3mg/L,出水为19.2mg/L,去除率为97.7%.膜渗透液中无悬浮物.与常温生物处理工艺相比,高温好氧处理污泥沉降性较差,污泥净增长量较低,发现的嗜热菌主要为嗜热杆菌.生物污染是膜的主要污染类型,EPS是导致膜污染的主要因素.用次氯酸钠溶液清洗可以有效恢复膜通量.实验表明,不锈钢膜在高温膜生物反应器污水处理工艺中有很大的应用潜力.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2007年06期）
张寿通[10]（2006）在《金属膜生物反应器废水处理技术》一文中研究指出采用孔径为0.2μm的不锈钢膜生物反应器分别处理模拟生活废水和模拟酒厂废水。处理生活废水的实验在室温下进行。处理酒厂废水的实验温度从30℃开始,以5℃或10℃为升温梯度逐渐升温,最后达到80℃。重点考察了中温、高温条件下膜生物反应器的处理能力、活性污泥的物理化学及生物学特性以及对膜的过滤性能的影响、膜的清洗方式,探讨了不锈钢膜应用于废水处理领域的可行性。 实验表明金属膜生物反应器有较高的污染物去除效率。温度对系统COD去除能力有着比较明显的影响。细菌的死亡和溶解释放出溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS),这类物质进入混合液,增大了出水SCOD。然而,出水非常稳定,表明不锈钢膜在高温条件下对悬浮颗粒、胶体以及溶解性大分子有机物有很好的截留作用。 由于存在好氧区和缺氧区,传统膜生物反应器具有一定的硝化反硝化脱氮能力,TN去除效率可达30%以上。内循环膜生物反应器有利于形成向上流的好氧(硝化)环境和向下流的缺氧(反硝化)环境,提高系统脱氮效率到50%左右。膜表面滤饼成分分析表明,除了生物去除之外,通过截留大分子溶解性和胶体含氮化合物,金属膜在脱氮方面发挥重要作用。TN去除能力受温度的影响非常显着。比较上清液和出水TN可知,在低温阶段(30℃),系统脱氮能力以生物去除为主;当温度升高到35℃,生物去除的氮总量和膜截留部分相当;在高温阶段(40-70℃),TN去除作用基本全部通过膜的截留发生。 随着温度的升高,活性污泥耗氧速率减小,表明污泥微生物代谢受到抑制,基质去除速率减小。污泥增长率降低,表明高温膜生物反应器对污泥减量化是有利的。同中温条件下丰富的微生物多样性相比,高温条件下微生物多样性大大减小。 污泥的许多性质与膜污染密切相关。随着温度的升高,污泥沉降性变差,上清液EPS、上清液悬浮固体浓度增大,污泥絮体粒径变小,这些因素导致混合液过滤阻力增大,膜污染加重。虽然污泥疏水性没有一般的变化规律,但是污泥疏水性变化与膜污染阻力变化一致,反映了污泥疏水性增大会加重膜污染。 膜表面滤饼层污染是膜污染中的最重要的因素。高温条件下由于增大了上清液中高聚物(主要是EPS)的含量从而导致膜表面滤饼层中凝胶含量增大,使凝胶层在膜污染阻力中的贡献相对增大,而悬浮颗粒的贡献相对减小。 污泥的这些性质并不是独立无联系的,它们之间相互作用非常复杂,它们对膜污染的影响作用也相互联系。实验结果表明了EPS、污泥粒径分布的重要性,尤其是EPS。另外,在温度不断变化的高温条件下,污泥混合液中各组分含量的相对变化,对膜污染(本文来源于《大连理工大学》期刊2006-06-01）
金属膜生物反应器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为探讨可供实际生物浸出应用的反应器规模废旧线路板中有价金属浸出特性和工艺条件,通过设计序批式生物浸出反应器,采用分离到的氧化亚铁硫杆菌Z1作为菌种资源,在考察废旧线路板中有价金属的浸出特性的基础上,确定了反应器运行的最佳工艺条件.结果表明,反应器运行的最佳工艺条件为曝气量1L/min、停留时间30h、搅拌速率300r/min以及粉末投加量12g/L.在此条件下,经过101h可以浸出90.24%的铜.同时,经197h的浸出,可以溶出93.06%的镁、92.00%的锌、85.59%的铝和64.51%的镍.因此,生物浸出反应器能有效回收废旧线路板中的有价金属,为该技术的实际应用提供了实验证据.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属膜生物反应器论文参考文献
[1].郭学超.金属离子对膜生物反应器中微生物群落结构的影响[D].南京大学.2015
[2].许治国,朱能武,杨崇,吴平霄.废旧线路板中主要有价金属的生物反应器浸出研究[J].中国环境科学.2014
[3].张万友,郑程,张海丰,高伟,刘宏鹏.典型金属离子冲击对膜生物反应器运行的影响[J].化学工程.2013
[4].张海丰,杨震,张冲,杨超,苗宇.金属离子对膜生物反应器混合液可滤性影响研究进展[J].化工进展.2010
[5].谢元华,朱彤,徐成海,江晶,韩进.金属膜生物反应器中膜污染清洗方法[J].化学工程.2010
[6].谢元华.浸没式金属膜生物反应器处理城市污水性能及膜污染研究[D].东北大学.2009
[7].谢元华,徐成海,朱彤.金属膜生物反应器处理生活污水膜污染的影响因素[J].环境科学研究.2009
[8].谢元华,徐成海,朱彤,古川宪治,野崎勉.金属膜生物反应器运行参数的优化研究[J].节能.2008
[9].张寿通,杨凤林.高温好氧金属膜生物反应器处理合成生活污水[J].大连理工大学学报.2007
[10].张寿通.金属膜生物反应器废水处理技术[D].大连理工大学.2006