微管动态膜处理印染废水运行特性及通量提升研究
本文选题:印染废水 切入点:自生动态膜生物反应器 出处:《东南大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:本文以自适应性微管动态膜组件的产品化应用为导向,考察了该组件在印染废水处理中的运行特性,并与其在生活污水处理中的运行特性进行对比,比选了微管式动态膜组件处理印染废水中通量提升的关键参数,试验分析了该组件处理印染废水时的长期性能和效果,确定了实际应用中的操作方式。主要工作和结论如下:1.比较了微管动态膜反应器处理印染废水和处理生活污水的运行特性。在相同的出水压差条件下,与处理生活污水相比较:从运行条件和效果来看,处理印染废水时,动态膜的稳定运行周期短且初期运行通量下降较快,但处理效率相当;从污泥性质和动态膜性能来看,处理印染废水时,反应器内活性污泥粒径较小,沉降性能差,动态膜孔径小、通量较低、更易堵塞。2.探讨了不同出水水头和错流流速下的运行特性,考察了不同初始成膜通量和污泥浓度下的临界通量。出水水头越高,通量下降速率越快,稳定运行时间越短;错流流速大,动态膜厚度小且均匀,稳定运行通量低,但错流流速过大,动态膜不易形成。初始成膜通量越高,形成的动态膜临界通量越低;初始通量为430L/(m2·h)~600L/(m2·h)之间,动态膜可在8min以内快速形成,形成的动态膜临界通量在65L/(m2·h)~70L/(m2·h)之间。污泥浓度升高,动态膜临界通量降低;污泥浓度为3000mg/L~5000mg/L时,临界通量在65L/(m2·h)~70L/(m2·h)之间。3.试验分析了4种次临界通量(15L/(m2·h)、30L/(m2·h)、45L/(m2·h)、60L/(m2·h))下的动态膜运行特性。四种条件下污染物去除效果差异不显著(p0.05),动态膜自身对UV254、COD和NH3-N的去除有一定的贡献,对TP基本没有去除效果;试验通量为60L/(m2·h)时,膜贡献最大。4种运行条件下,动态膜阻力变化趋势基本相同,但运行后期阻力相差较大,这主要是膜孔内污染物累积的影响,与管内污染物的累积关系不大。4.探究了外置式动态膜组件长期运行下的运行特性,确定了操作参数。外置式组件连续运行30个周期,总运行时长达到456h,最大单周期达到72h,表现出良好的通量可恢复性和污染物去除效果,出水色度、COD和NH3-N平均浓度分别为41、97.96mg/L和3.76mg/L,平均去除率达到93.2%、93.61%和94.0%。优化后的操作方式:运行周期为20h,“空曝+膜管内脉冲曝气”反洗。与实际印染厂污水处理系统相比,反应器内活性污泥微型动物群落结构相对较差,动态膜的出水水质却略好,尤其浊度和SS指标优势明显。试验研究结果可指导自适应性微管动态膜组件应用于印染废水处理的工程设计和运行管理。
[Abstract]:Based on the production and application of adaptive microtubule dynamic membrane module, the operating characteristics of the module in dyeing and printing wastewater treatment were investigated, and compared with its operation characteristics in domestic sewage treatment. The key parameters of flux enhancement in the treatment of dyeing wastewater by microtubule dynamic membrane assembly are compared and analyzed. The long-term performance and effect of the module in treating printing and dyeing wastewater are analyzed. The main work and conclusions are as follows: 1. The operation characteristics of microtubule dynamic membrane reactor for printing and dyeing wastewater treatment and domestic sewage treatment are compared. Compared with the treatment of domestic sewage, the stable operation period of the dynamic membrane is short and the initial operating flux decreases rapidly, but the treatment efficiency is the same, from the point of view of the sludge properties and the dynamic membrane performance, the treatment of printing and dyeing wastewater can be seen from the point of view of the operation conditions and effects. In the treatment of printing and dyeing wastewater, the size of activated sludge in the reactor is smaller, the settling performance is poor, the pore diameter of dynamic membrane is small, the flux is lower, and it is easier to clog .2.The operation characteristics of different effluent head and cross-flow velocity are discussed. The critical flux at different initial membrane formation flux and sludge concentration was investigated. The higher the effluent head, the faster the flux decline rate, the shorter the stable operation time, the higher the cross-flow velocity, the smaller and uniform the dynamic membrane thickness and the lower the stable flux. But if the cross-flow velocity is too high, the dynamic membrane is not easy to form. The higher the initial membrane flux is, the lower the critical flux of the dynamic membrane is, and the initial flux is between 430 L / m ~ 2 路h ~ (-1) and 600L / m ~ (2) 路h, the dynamic membrane can be formed rapidly within 8 min. The critical flux of dynamic membrane is between 65L / m ~ 2 路h ~ 2 路h ~ (-1). The critical flux of dynamic membrane decreases with the increase of sludge concentration, and the critical flux of dynamic membrane decreases when sludge concentration is 3000mg / L ~ (-5 000) mg 路L ~ (-1). The critical flux is between 65L / / m ~ 2 路h ~ (-1) 70 L / m ~ (2 路h) 路3. The operating characteristics of dynamic membrane under the condition of 45L / m ~ (2) 路h ~ (2) / h ~ (-) ~ (45) L / L / m ~ (2) 路h ~ (2) / h ~ (-) ~ (65) L / m ~ (2) 路h ~ (-1) are analyzed. The difference of pollutant removal efficiency under the four conditions is not significant (p 0.05), and the dynamic membrane itself has a certain contribution to the removal of NH3-N and COD of UV254N. When the experimental flux is 60 L / m ~ 2 路h, the dynamic membrane resistance change trend is basically the same, but the difference in the latter stage is larger, which is mainly due to the accumulation of pollutants in the membrane pore, and the change trend of dynamic membrane resistance is basically the same when the flux is 60 L / L / m ~ 2 路h. The operating characteristics of the external dynamic membrane assembly under long-term operation are investigated, and the operating parameters are determined. The external dynamic membrane assembly runs continuously for 30 cycles. The total operating time was 456 h and the maximum single cycle was 72 h, which showed good recovery of flux and removal of pollutants. The average concentrations of COD and NH3-N in effluent are 41 ~ 97.96 mg / L and 3.76 mg / L, respectively, and the average removal rate is 93.22% 93.61% and 94.0% respectively. The optimized operation mode is: the operation period is 20 h, the "pulse aeration in the aeration membrane tube" is backwashed. Compared with the actual wastewater treatment system of printing and dyeing plant, The microfauna community structure of activated sludge in the reactor was relatively poor, but the effluent quality of the dynamic membrane was slightly better. The experimental results can be used to guide the application of adaptive microtubule dynamic membrane module in the engineering design and operation management of printing and dyeing wastewater treatment.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X791
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,本文编号:1573252
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