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利用氢基质生物膜反应器同步去除多种污染物 被引量：11
1
作者 夏四清 梁郡 +1 位作者 李海翔 徐晓茵 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期876-881,889,共7页
利用氢基质生物膜反应器(hydrogen-basedmembrane biofilm reactor,MBfR)对含有多种氧化性污染物包括硝酸盐(NO3--N)、硫酸盐(SO24-)、溴酸盐(BrO3-)、六价铬(Cr(Ⅵ))和对氯硝基苯(p-CNB)的模拟地下水进行同步去除试验研究.结果表明,MBf... 利用氢基质生物膜反应器(hydrogen-basedmembrane biofilm reactor,MBfR)对含有多种氧化性污染物包括硝酸盐(NO3--N)、硫酸盐(SO24-)、溴酸盐(BrO3-)、六价铬(Cr(Ⅵ))和对氯硝基苯(p-CNB)的模拟地下水进行同步去除试验研究.结果表明,MBfR中生长于中空纤维膜表面的氢自养还原菌利用氢气作为电子供体进行自养还原反应,将水中NO3--N还原成N2,SO24-还原成硫化物(S2-/H2S),BrO3-还原成Br-,Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),p-CNB逐步还原成对氯苯铵(p-CAN)和苯胺(AN).通过生物还原达到对氧化性污染物的去除或毒性的降低.在氢分压为0.06MPa和水力停留时间为4.67h条件下,经过生物膜驯化及32d的连续运行,反应器对各种氧化性污染物的去除性能达到稳定:NO3--N和BrO3-近于完全去除,SO24-去除率达19.8%,Cr(Ⅵ)去除率达85.8%,p-CNB去除率达86.1%.研究表明,利用氢基质生物膜反应器处理含多种氧化性污染物的地下水可行,且具有一定应用潜力. 展开更多
关键词 氧化性污染物 地下水 同步去除 氢基质生物膜反应器
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利用氢基质生物膜反应器去除地下水中的Cr(Ⅵ) 被引量：6
2
作者 夏四清 杨昕 +1 位作者 钟佛华 李海翔 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1303-1308,1328,共7页
采用氢基质生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)生物去除地下水中的Cr(Ⅵ).MBfR膜表面氢自养还原菌利用氢气作为电子供体,进行自养还原反应,使水中Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),形成沉淀而去除.通过培养生物膜、改变进水... 采用氢基质生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)生物去除地下水中的Cr(Ⅵ).MBfR膜表面氢自养还原菌利用氢气作为电子供体,进行自养还原反应,使水中Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),形成沉淀而去除.通过培养生物膜、改变进水Cr(Ⅵ)质量浓度和氢分压,启动驯化120 d后Cr(Ⅵ)去除率达83%,NO3--N去除率高于99%.3种影响因素的试验研究表明:氢分压、NO3--N负荷和pH值对Cr(Ⅵ)的去除有影响.增加氢分压有利于Cr(Ⅵ)的去除;而NO3--N负荷的增加则导致Cr(Ⅵ)去除效率降低;Cr(Ⅵ)还原对pH值较为敏感,最佳pH值为7.0(最高去除率达78.2%),pH值小于7.0或大于8.0时都会造成去除率显著降低.试验表明,利用氢基质生物膜反应器处理含Cr(Ⅵ)以及NO3--N和Cr(Ⅵ)污染共存的地下水体具有一定应用潜力,关键控制因素有氢分压、NO3--N质量浓度和pH值. 展开更多
关键词 Cr(Ⅵ) 氢基质生物膜反应器 影响因素 地下水
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氢基质生物膜反应器去除水中硒酸盐研究 被引量：6
3
作者 王晨辉 徐晓茵 夏四清 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1442-1447,共6页
利用连续搅拌氢基质生物膜反应器研究氢气（H2）分压,NO3^--N,SO4^2-,SeO4^2-进水浓度对水中硒酸盐去除效果的影响.结果表明,H2分压是水中氧化态污染物NO3^-,SO4^2-,SeO4^2-去除效果的重要影响因素,随着H2分压从0.02MPa上升到0.08MPa,SO... 利用连续搅拌氢基质生物膜反应器研究氢气（H2）分压,NO3^--N,SO4^2-,SeO4^2-进水浓度对水中硒酸盐去除效果的影响.结果表明,H2分压是水中氧化态污染物NO3^-,SO4^2-,SeO4^2-去除效果的重要影响因素,随着H2分压从0.02MPa上升到0.08MPa,SO4^2-的去除率从3.5%上升到46.3%,总Se的去除率从60.7%上升到82.1%,NO3^-全过程都完全被还原为N2;随着NO3^--N进水浓度从5mg/L增加到50mg/L,SO4^2-,SeO4^2-的去除率逐渐下降至0,并出现NO2-的积累;SO4^2-进水浓度的增加对NO3^-,SeO4^2-去除效果影响不大,去除率分别保持在99.5%和65%以上,三种氧化态污染物得电子的优先级为NO3^-〉SeO4^2-〉SO4^2-.在NO3^--N浓度为10mg/L,SO4^2-浓度为25mg/L的水质条件下,反应器设置H2分压为0.04MPa,进水Se（VI）浓度在0.25～2mg/L的范围内总Se可以取得80%以上的去除效果. 展开更多
关键词 硒酸盐 氢基质生物膜反应器 硝酸盐 硫酸盐
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氢基质生物膜反应器去除对氯硝基苯的影响因素分析 被引量：2
4
作者 李海翔 林华 +2 位作者 游少鸿 徐晓茵 夏四清 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第2期304-309,共6页
基于MBfR(氢基质生物膜反应器)研究进水中ρ(p-CNB)(p-CNB为对氯硝基苯)和氢气压力对氢基质自养微生物还原降解p-CNB的影响,同时分析在ρ(p-CNB)和氢气压力影响下生物膜内电子受体生物还原的当量电子通量和还原动力学.结果表明:提高进... 基于MBfR(氢基质生物膜反应器)研究进水中ρ(p-CNB)(p-CNB为对氯硝基苯)和氢气压力对氢基质自养微生物还原降解p-CNB的影响,同时分析在ρ(p-CNB)和氢气压力影响下生物膜内电子受体生物还原的当量电子通量和还原动力学.结果表明:提高进水中的ρ(p-CNB),p-CNB、p-CAN(对氯苯胺)的去除通量分别由0.014、0.011 g/(m2·d)升至0.099、0.060 g/(m2·d),但p-CNB的去除率由95.9%降至68.4%;提高氢气压力,p-CNB、p-CAN的去除通量分别由0.027、0.019 g/(m2·d)升至0.028、0.022g/(m2·d),p-CNB去除率由93.1%升至95.1%,升幅均不大,说明进水ρ(p-CNB)比氢气压力更能直接影响p-CNB和p-CAN的去除通量及p-CNB去除率.当量电子通量分配和还原动力学结果表明,p-CNB和p-CAN的还原对氢气压力升高的敏感性不强烈,进一步揭示降低进水中ρ(p-CNB)比提高氢气压力更能明显地促进微生物对p-CNB和p-CAN的去除效果.氢气压力变化对硫酸盐还原和反硝化的影响程度高于p-CNB或p-CAN的还原,当氢气可利用率受限时,p-CNB或p-CAN的还原会由于电子供体的竞争而受到抑制. 展开更多
关键词 氢基质生物膜反应器 对氯硝基苯(p-CNB) 生物还原 氢气
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氢基质生物膜反应器同步去除溴酸盐和高氯酸盐的影响因素分析 被引量：3
5
作者 林华 苑宇杭 +2 位作者 韩亚梅 蒋敏敏 董堃 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期112-118,共7页
基于H2-MBfR(氢基质生物膜反应器)研究pH、进水硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)以及回流比对同步去除溴酸盐(BrO_(3)-)和高氯酸盐(ClO_(4)^(-))的影响。结果表明:提高进水pH,BrO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的去除率呈现先升高... 基于H2-MBfR(氢基质生物膜反应器)研究pH、进水硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)以及回流比对同步去除溴酸盐(BrO_(3)-)和高氯酸盐(ClO_(4)^(-))的影响。结果表明:提高进水pH,BrO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的去除率呈现先升高后降低的趋势,溴酸盐与高氯酸盐的去除率在pH为7时达到最高值93.9%和91.6%。提高进水NO_(3)^(-)N质量浓度,BrO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的去除率从95%分别降到18.7%、22.4%;提高亚硝态氮质量浓度,BrO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)去除率呈下降趋势,两者去除率分别从90.3%,91.3%降至41.7%和26.8%。这表示反硝化中间产物NO_(2)^(-)对BrO_(3)^(-),ClO_(4)^(-)的去除有抑制作用;提高回流比,BrO_(3)^(-)和ClO_(4)^(-)的去除率均呈现先升高后降低的趋势,回流比为7.5时,BrO3-和ClO4-的去除率达到最大,分别为79.9%、81.9%。当量电子通量分析表明,在同一反应体系中,对电子供体的竞争优势顺序为NO_(3)^(-)-N>NO_(2)^(-)-N>ClO_(4)^(-)>BrO_(3)^(-)。 展开更多
关键词 氢基质生物膜反应器 溴酸盐 高氯酸盐 pH 硝酸盐 亚硝酸盐 回流比
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氢基质生物膜反应器在水处理中的研究进展 被引量：1
6
作者 张艺鸣 陈宇超 +2 位作者 董堃 李向敏 李海翔 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期7-11,37,共6页
介绍了氢基质生物膜反应器(MBfR)的工艺原理和特点,归纳了基于去除多种污染物、膜回收和微生物群落结构的MBfR国内外研究进展。指出了MBfR存在的膜污染、工艺成本、氢气利用率和膜材料成本等实际问题。认为未来应从MBfR的能源需求、有... 介绍了氢基质生物膜反应器(MBfR)的工艺原理和特点,归纳了基于去除多种污染物、膜回收和微生物群落结构的MBfR国内外研究进展。指出了MBfR存在的膜污染、工艺成本、氢气利用率和膜材料成本等实际问题。认为未来应从MBfR的能源需求、有害物种控制、膜污染控制、多物种生物量控制、膜成本及工艺设计做进一步研究。如果这些研究得到进展,MBfR可能在下一代可持续处理系统中发挥关键作用。 展开更多
关键词 氢基质生物膜反应器(MBfR) 工艺原理 特点 研究进展
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氢基质生物膜反应器去除含氯有机污染物的研究进展 被引量：1
7
作者 陈博 陈宇超 +3 位作者 杨婧娟 王宇航 蒋敏敏 李海翔 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期16-20,共5页
水体中的含氯有机污染物具有含量低、稳定存在难降解的特征,对环境造成污染且对人体健康产生危害。将无泡曝气和生物膜技术结合起来诞生的新型水处理技术—氢基质生物膜反应器(H_(2)-MBfR),相比于传统工艺在去除含氯有机污染物方面表现... 水体中的含氯有机污染物具有含量低、稳定存在难降解的特征,对环境造成污染且对人体健康产生危害。将无泡曝气和生物膜技术结合起来诞生的新型水处理技术—氢基质生物膜反应器(H_(2)-MBfR),相比于传统工艺在去除含氯有机污染物方面表现出良好的处理效果。本文主要针对H_(2)-MBfR去除主要含氯有机化污染物的去除效果、降解途径和优势微生物菌群做出阐述,并针对目前研究的不足对氢基质生物膜反应器去除含氯有机污染物提出新的发展前景。 展开更多
关键词 含氯有机污染物 氢基质生物膜反应器(H_(2)-MBfR) 降解途径 优势菌群
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利用CO_2为碳源的新型氢基质生物膜技术去除水中硝酸盐 被引量：5
8
作者 夏四清 徐晓茵 王晨辉 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1050-1057,共8页
本文研发了利用二氧化碳(CO_2)为碳源的双膜曝气式氢基质生物膜反应器(MBfR),并系统研究了CO_2分压对出水硝酸盐、pH和朗格利尔系数(LSI)的影响,建立了数学模型预测系统最适CO_2分压从而对实际工况运行具有指导意义.对双膜曝气MBfR长期... 本文研发了利用二氧化碳(CO_2)为碳源的双膜曝气式氢基质生物膜反应器(MBfR),并系统研究了CO_2分压对出水硝酸盐、pH和朗格利尔系数(LSI)的影响,建立了数学模型预测系统最适CO_2分压从而对实际工况运行具有指导意义.对双膜曝气MBfR长期运行的稳定性进行了考察,反应器CO_2分压设置为0.05 MPa时,反应器内的pH值控制良好,出水效果稳定,硝酸盐去除率达99%以上. 展开更多
关键词 氢基质生物膜反应器 CO_2 模型 硝酸盐
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双膜曝气生物膜反应器除水中硝氮和高氯酸盐 被引量：7
9
作者 杨潇潇 汪作炜 夏四清 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2972-2980,共9页
构建了一种以CO_2为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器(H_2-MBf R)对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物(NO_3^--N和ClO_4^-)进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO_2起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了... 构建了一种以CO_2为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器(H_2-MBf R)对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物(NO_3^--N和ClO_4^-)进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO_2起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H_2和CO_2压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制,当CO_2压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时,在平均NO_3^--N和ClO_4^-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下,两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06,NO_3^--N和ClO_4^-去除率均大于95%;当第3阶段CO_2压力提升至0.12MPa时,平均出水pH值下降至6.93,此时NO_3^--N和ClO_4^-去除通量明显降低.而提供过量的CO_2会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生,从而会导致其对H_2的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此,合理控制CO_2压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO_3^--N和ClO_4^-还原过程的高效进行. 展开更多
关键词 碳源 氢基质生物膜反应器 pH值 硝酸盐 高氯酸盐
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