厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的国内研究与应用现状 被引量：11

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作者 向心怡 陈小光 +3 位作者 戴若彬 王玉 周伟竹 徐垚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期18-25,共8页

厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高... 厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高浓度有机废水处理。本文介绍了EGSB反应器的结构原理与运行流程;统计分析了近些年国内EGSB反应器的相关文献及其由小试到工程化的发展历程;概述了EGSB反应器在甲烷化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、生物制氢、同步脱氮除硫方面的研究进展;综述了产甲烷EGSB反应器与生物膜法、序批式活性污泥法和传统活性污泥法等工艺联用的工程应用现状,指出这些工艺均表现出良好的单体去除效果和较理想的整体去除效果,且EGSB反应器在与新兴技术的耦合上也表现出较好的前景。 展开更多

关键词 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器 第三代厌氧反应器 高浓度有机废水 甲烷化 工艺耦合

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厌氧内循环反应器的结构、应用与优化 被引量：10

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作者 戴若彬 陈小光 +4 位作者 姬广凯 Awad Abdelgad 向心怡 唐萌嫣 曾祥柳 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2244-2251,共8页

厌氧内循环（IC）反应器是第三代厌氧反应器的典型代表之一,具有容积效能高、节省能源、占地面积小、高径比大等特点,近年来逐渐在我国高浓度有机废水处理领域崭露头角。本文阐述了IC反应器的结构原理和水力特性,其结构相当于两个升流... 厌氧内循环（IC）反应器是第三代厌氧反应器的典型代表之一,具有容积效能高、节省能源、占地面积小、高径比大等特点,近年来逐渐在我国高浓度有机废水处理领域崭露头角。本文阐述了IC反应器的结构原理和水力特性,其结构相当于两个升流式污泥床（UASB）反应器串联,并具有内循环结构,水力特性包括升流速度和系统压降两个重要参数;概述了IC反应器的启动,其启动周期一般为3-6个月,增加污泥浓度可实现快速启动;介绍了IC反应器的底物抑制特性,其表现出一定氨氮耐受性;综述了该反应器的工程应用,论述了其在畜禽类高氨氮废水的处理潜力,并提出了IC反应器结构与工艺的优化方向。 展开更多

关键词 厌氧内循环反应器 结构原理 水力特性 工程应用 优化

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膜法污水处理技术研究应用动态与未来可持续发展思考 被引量：8

3

作者 王志伟 戴若彬 +3 位作者 张星冉 文越 陈妹 李佳艺 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第3期86-103,共18页

在环境功能质量提升和碳达峰、碳中和背景下,膜法污水处理发展面临高标准和绿色低耗处理的双重挑战。如何突破现有膜技术水通量与污染物去除效率瓶颈,降低膜技术/工艺能耗与碳排放,支撑膜法污水处理技术未来可持续发展,是亟需关注和思... 在环境功能质量提升和碳达峰、碳中和背景下,膜法污水处理发展面临高标准和绿色低耗处理的双重挑战。如何突破现有膜技术水通量与污染物去除效率瓶颈,降低膜技术/工艺能耗与碳排放,支撑膜法污水处理技术未来可持续发展,是亟需关注和思考的问题。近年来,膜法污水处理在膜分离过程原理、抗污染膜材料制备、膜工艺创新及工程应用等方面取得了长足进步,并逐步向材料设计精准化、膜界面功能化、工艺绿色化的方向发展。围绕高性能膜材料制备、膜技术/工艺的功能拓展、膜的可持续利用以及膜工艺绿色低耗发展等4个方面综述了相关研究进展,并对膜法污水处理技术可持续发展进行了总结和展望。在未来多目标需求背景下,膜法污水处理技术应向多功能拓展、选择性分离、定制化分离与绿色化发展等方向迈进,以实现膜法污水处理技术的可持续发展。 展开更多

关键词 污水处理 高标准处理 可持续发展 膜材料 功能拓展

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新型纳滤膜在水处理与水回用中的研究进展 被引量：8

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作者 杨哲 戴若彬 +3 位作者 文越 王立 王志伟 汤初阳 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1-12,共12页

近年来,纳滤膜(NF)以其较高水渗透性能、良好水/盐选择性和相较于反渗透膜(RO)低工作压力等优势被广泛应用于水处理和水回用中。然而传统的商品NF的分离性能具有局限性,例如对人体有益的矿物质去除率过高、对污染物去除率偏低,而且渗透... 近年来,纳滤膜(NF)以其较高水渗透性能、良好水/盐选择性和相较于反渗透膜(RO)低工作压力等优势被广泛应用于水处理和水回用中。然而传统的商品NF的分离性能具有局限性,例如对人体有益的矿物质去除率过高、对污染物去除率偏低,而且渗透性能-选择性能的制衡等问题严重制约了NF的发展及潜在的应用。详细介绍了NF膜在水处理和水回用中的应用及NF结构优化和改性的最新进展;回顾了通过对NF膜除盐层的孔隙率、亲水性、表面官能团及表面带电性等改性方式来提高NF的渗透性、选择性、抗污染、抗菌和耐氯能力等取得的研究成果;最后展望了新型NF膜在水处理和水回用领域的发展。 展开更多

关键词 纳滤 水处理 水回用 纳米掺杂纳滤膜 中间层纳滤膜

原文传递

多孔纳米材料改性水处理超滤膜的研究进展 被引量：7

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作者 陈简素璇 戴若彬 +1 位作者 田晨昕 王志伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期264-276,共13页

基于压力驱动的超滤膜面临渗透性和选择性的制衡及膜污染问题。多孔纳米材料是高性能超滤膜改性制备中一类重要的添加剂,是新型水处理功能膜的研究热点之一。多孔纳米材料的添加为膜提供了额外水通道,其可调的孔尺寸又为在膜内构建出具... 基于压力驱动的超滤膜面临渗透性和选择性的制衡及膜污染问题。多孔纳米材料是高性能超滤膜改性制备中一类重要的添加剂,是新型水处理功能膜的研究热点之一。多孔纳米材料的添加为膜提供了额外水通道,其可调的孔尺寸又为在膜内构建出具有高度选择性的纳米通道提供了潜在有利条件,进而突破膜渗透性和选择性的Trade-off效应。同时,亲水性多孔纳米材料的添加有利于提升膜的抗污染性能。本文综述了近年来多孔纳米材料对超滤膜的改性方法,总结了微孔沸石分子筛、介孔炭、介孔二氧化硅、金属有机骨架材料和共价有机骨架材料对超滤膜的改性研究进展,着重评价了不同改性材料对超滤膜在亲水性、渗透性、污染物截留和抗污染能力等方面的影响。最后对未来多孔纳米材料改性超滤膜的研究及应用的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 多孔纳米材料 超滤 膜 改性 水处理 环境

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螺旋对称流厌氧膜生物反应器的运行及优化 被引量：7

6

作者 李岗 陈小光 戴若彬 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2130-2136,共7页

通过对螺旋对称流厌氧反应器(SSSAB)外置平板膜组件形成了螺旋对称流厌氧膜生物反应器(SSS-AnMBR).研究了SSS-AnMBR的启动阶段和有无沼气曝气时的运行性能,并建立了其设计与操作优化模型.在启动过程中,反应器内挥发性脂肪酸与碱度的比值... 通过对螺旋对称流厌氧反应器(SSSAB)外置平板膜组件形成了螺旋对称流厌氧膜生物反应器(SSS-AnMBR).研究了SSS-AnMBR的启动阶段和有无沼气曝气时的运行性能,并建立了其设计与操作优化模型.在启动过程中,反应器内挥发性脂肪酸与碱度的比值为0.001~0.016,未发生酸化现象,后期反应器对化学需氧量(COD)的去除率稳定在90.27%~95.35%.有沼气曝气状态下SSS-An MBR的有机负荷和COD去除率分别为2.28 kg·m^(-3)·d^(-1)和98.24%,均高于无沼气曝气状态下的2.13 kg·m^(-3)·d^(-1)和97.58%,表明系统的污染物去除效能较好.有沼气曝气状态下膜组件的平均负荷、平均COD去除率和SSS-An MBR平均总COD去除率的CV值分别为21.98%、14.15%和0.78%,均低于无沼气曝气状态下的25.27%、21.98%和0.89%,表明该状态下系统稳定性较好.最后建立了厌氧反应器体积(V)、进水流量(Q)和进水COD(X)三者之间的数学模型:V/Q=HRT0/C_(inf)×η_(sss)(X-Cinf)+HRT_0,以及膜面积A与Q之间的数学模型:A=Q×C_(sss)×η_m/MLR,可指导同类型的厌氧膜生物反应器的设计和操作优化. 展开更多

关键词 厌氧膜生物反应器 螺旋对称流 外置式 沼气曝气 设计和操作优化

原文传递

水处理寿命终点膜再生循环利用技术研究进展

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作者 王玲娜 田晨昕 +1 位作者 戴若彬 王志伟 《能源环境保护》 2023年第1期91-101,共11页

膜分离技术因具有分离效率高、过程无相变、易于自动化控制等优点,在污/废水处理、水回用、海水淡化、苦咸水处理等领域应用广泛。在“双碳”战略布局下,膜法水处理技术须向可持续发展方向迈进。当膜到达寿命终点时,采用适当方法对其进... 膜分离技术因具有分离效率高、过程无相变、易于自动化控制等优点,在污/废水处理、水回用、海水淡化、苦咸水处理等领域应用广泛。在“双碳”战略布局下,膜法水处理技术须向可持续发展方向迈进。当膜到达寿命终点时,采用适当方法对其进行处理回收,从而循环利用膜本体或膜配件,能有效减少填埋或焚烧等处理处置方式带来的资源浪费和环境危害。本文综述了目前寿命终点膜的主流再生循环利用技术,将膜本体的循环利用技术划分为直接循环利用技术与间接循环利用技术,重点综述了间接循环利用技术中寿命终点高压膜降级再生、寿命终点低压膜升级再生与寿命终点膜平级再生的前沿进展,并系统总结了寿命终点膜再生前后的水渗透率、截留率等分离性能指标,同时概述了寿命终点膜配件的循环利用技术。最后,提出了水处理寿命终点膜再生循环利用技术的未来发展方向。 展开更多

关键词 水处理 寿命终点膜 再生循环利用技术 水渗透率 截留率

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基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展 被引量：4

8

作者 李胄彦 戴若彬 +2 位作者 李洋 王雪野 王志伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期4117-4126,共10页

二维纳米材料是制备膜材料中一类重要的掺杂材料或膜构筑单元,也是新型水处理功能膜的研究热点。已有许多研究报道了二维纳米材料通过有序的堆叠和自组装在膜内构建出规整的水通道,可以赋予膜可调控的分离性能,进而实现trade-off效应的... 二维纳米材料是制备膜材料中一类重要的掺杂材料或膜构筑单元,也是新型水处理功能膜的研究热点。已有许多研究报道了二维纳米材料通过有序的堆叠和自组装在膜内构建出规整的水通道,可以赋予膜可调控的分离性能,进而实现trade-off效应的突破,被认为是“下一代膜材料”(next-generation membranes)。同时,二维纳米材料的独特片层结构、催化性能及可修饰性可使膜材料获得新的功能,如导电性能、光/电催化性能等。本文综述了近年来基于二维纳米材料的水处理功能膜研究进展,重点介绍了共混法、自组装等制备方法,并总结了此类功能膜在抗污染、膜通量恢复、强化污染物去除、调控盐截留及污染物监测领域的应用。最后对基于二维纳米材料的水处理功能膜发展方向,如限域催化、调控盐分离、监测传感等新兴领域进行了分析和展望。 展开更多

关键词 二维纳米材料 膜 功能膜 催化 废水 环境

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PVDF膜修复再生技术工程应用中试

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作者 张禹城 王欣 +7 位作者 陈毅涵 林丹 张新颖 戴若彬 张莉敏 陈美香 吴秀琴 王志伟 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2023年第23期23-29,共7页

在膜生物反应器(MBR)工艺实际运行过程中,污水中含有的硬质颗粒物等会对膜表面或膜内部造成物理性损伤,并且伴随聚偏氟乙烯(PVDF)膜使用时间的增长,周期性的化学清洗也会导致膜材料老化加重,直至出现产水性能不断下降、维护成本逐渐上... 在膜生物反应器(MBR)工艺实际运行过程中,污水中含有的硬质颗粒物等会对膜表面或膜内部造成物理性损伤,并且伴随聚偏氟乙烯(PVDF)膜使用时间的增长,周期性的化学清洗也会导致膜材料老化加重,直至出现产水性能不断下降、维护成本逐渐上升的现象,膜组件不可避免地达到寿命终点。基于实验室小试,采用二甲基亚砜(DMSO)转换膜结构,并且使用单宁酸-铁涂覆的方式修复工程受损膜,使其恢复生产能力,并进行工程应用中试。经过135 d的连续运行发现,修复再生膜的产水性能持续显著优于对照组,出水水质稳定,经修复后膜组件的物理化学性能均得到较为全面的提升。 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯(PVDF)膜 膜生物反应器(MBR) 修复再生 单宁酸

原文传递

猪场废水处理中的沼气热电联产工程案例分析 被引量：3

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作者 戴若彬 陈小光 +4 位作者 姬广凯 吴赛明 袁良平 向心怡 曾祥柳 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2755-2760,共6页

中高浓度畜禽废水处理中的沼气热电联产是保障沼气工程常年稳定运行的有效手段。以典型猪场废水处理沼气热电联产工程为案例,在工程介绍的前提下,引入相关数学模型,对沼气热电联产相关工艺参数进行了计算分析,结果表明,该工程沼气产量... 中高浓度畜禽废水处理中的沼气热电联产是保障沼气工程常年稳定运行的有效手段。以典型猪场废水处理沼气热电联产工程为案例,在工程介绍的前提下,引入相关数学模型,对沼气热电联产相关工艺参数进行了计算分析,结果表明,该工程沼气产量最高为1 678 m3/d,沼气发电机组发电效率为31.3%,发热效率为38.8%,总发电效率为70.1%,该沼气工程投资回报期为3.6年;CSTR厌氧罐秋季可达温度为24.3℃,冬季为15.9℃,CSTR厌氧罐内温度分布为秋季罐内平均温度T5.4(换热器顶部温度)=25.4℃,平均温度梯度grad1=1.83℃/m,grad2=0.80℃/m;冬季T5.4=19.6℃,grad1=1.44℃/m,grad2=1.06℃/m;通过参数分析,搅拌器宜尽可能置于换热器所在区域,并控制进水量稳定以保证CSTR厌氧罐的消化效果。 展开更多

关键词 猪场废水 厌氧消化 沼气工程 热电联产 温度梯度

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螺旋对称流厌氧反应器常温下的运行特性

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作者 AWAD Abdelgadir 陈小光 +4 位作者 戴若彬 柳建设 罗颖 马璞月 倪圣笙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3426-3432,共7页

螺旋对称流厌氧反应器(SSSAB)的最高有机负荷能在中温条件下(35℃)可达361.5kg COD/(m^3·d),然而在常温条件下(10~30℃)其运行性能及污泥特征尚不明确,需进一步探究。以分段组合式厌氧反应器(TCAB)和升流式厌氧污泥床反应器(UASB)... 螺旋对称流厌氧反应器(SSSAB)的最高有机负荷能在中温条件下(35℃)可达361.5kg COD/(m^3·d),然而在常温条件下(10~30℃)其运行性能及污泥特征尚不明确,需进一步探究。以分段组合式厌氧反应器(TCAB)和升流式厌氧污泥床反应器(UASB)为参比,在常温下,以相同的操作条件研究了SSSAB的运行性能和污泥特征。实验结果表明:SSSAB的COD平均去除率(88%)高于TCAB和UASB(80%和78%),SSSAB的一级反应动力学常数为5.4d^(–1),高于TCAB的3.6d^(–1)和UASB的2.2d^(–1)。SSSAB内颗粒污泥宏观上相比于TCAB及UASB轮廓清晰、黑亮密实,且SSSAB颗粒污泥表面微观上较为粗糙,存在许多孔道。SSSAB颗粒污泥的胞外聚合物(EPS)总量高于TCAB及UASB,为底物的质量传递创造了条件,SSSAB颗粒污泥EPS的蛋白质(PN)/多糖(PS)较低,更有利于维持高污泥强度和优良的沉降性能。相比于UASB,SSSAB厌氧颗粒污泥凝聚性的分布更优,且其凝聚性波动更小。 展开更多

关键词 螺旋对称流厌氧反应器 常温 运行特性 稳定性 污泥特性 胞外聚合物

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