动态膜生物反应器工艺中膜污染及其控制研究

发布时间：2020-05-30 14:55

【摘要】：动态膜生物反应器(DMBR)是一种将动态膜过滤技术和生物法污水处理工艺相结合的新型污水处理工艺。该工艺在保持了传统膜生物反应器(MBR)优点的同时还具有低能耗、低成本等优势,是一种极具潜力的污废水处理技术。但膜污染是MBR和DMBR工艺应用的瓶颈,限制其广泛应用。本课题通过投加粉煤灰来控制和延缓膜污染,旨在为实际应用提供实验基础。实验中选用无纺布为膜基材,采用缺氧/厌氧/好氧-一体式动态膜生物反应器(倒置A2/O-DMBR)工艺处理模拟生活污水,分别进行对比实验,反应器A(未投加改性粉煤灰)和反应器B(投加改性粉煤灰),考察粉煤灰投加对膜污染控制和延缓的影响。实验结果表明:两个反应器连续不排泥运行40d,反应器A和反应器B的出水中COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率均分别达到92.4%、95.4%、70.67%、65.78%和94.7%、97.8%、69.53%、84.69%其中反应器B中各项常规指标除TN外去除率均明显高于反应器A。胞外聚合物(EPS)是影响膜污染的主要物质,随运行时间的增加,反应器A和反应器B中好氧池EPS浓度(mg/g MLVSS)分别从2.7增加到10.9和2.6增加到11.7;EPS的主要成分为多糖和蛋白质,其中当蛋白质含量增大时膜污染加重,整个运行过程中,反应器A和反应器B的各反应池中多糖/蛋白质均呈现先增加后减小的变化,好氧池多糖/蛋白质比值分别为:(8.2~21)和(8.5~26),峰值分别在第12d和第18d;EPS分为两种类型,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)和松散型胞外聚合物(LB-EPS),当LB-EPS含量增大时膜通量下降,膜污染加重,各反应池中TB-EPS/LB-EPS变化趋势相近,均呈现先增大后减小的变化,反应器A和反应器B中好氧池TB-EPS/LB-EPS比值分别为:好氧池(4.5~31.5)和(4.5~36),峰值分别在第15d和第25d。对比反应器A和反应器B的运行过程,反应器A膜通量由71.1L/m2.h减小至16.1L/m2.h,反应器B膜通量由72.4L/m2.h减小至15.8L/m2.h;反应器A和反应器B挂膜时的污泥粒径(d50)分别为52.44μm和52.78μm,随着工艺运行的延长,反应器A中的污泥粒径在运行第10d时达到最大污泥粒径(d50)63.78μm,反应器B中的污泥粒径在运行第17d时达到最大污泥粒径(d50)79.5;初次清洗周期反应器A为5d,而反应器B为8d。反应器A运行时间较短,到第25d膜通量不可逆下降膜污染严重,而反应器B运行时间较长,到第36d,出水水质各项指标去除率急剧下降,膜污染加重。说明投加改性粉煤灰能有效延缓膜污染,延长膜的清洗周期。
【图文】：

倒置A2/O-DMBR装置

参数括三个阶段：污泥驯化阶段，挂膜阶段以及工艺正段持续一个月，污泥浓度由起始的 3000mg/L 培养至求,培养过程中 DO 控制在 0.6-1mg/L，pH 控制在 7.艺运行期间水温为 15～30oC，试验运行总 HRT 为 好氧池（膜池）6h；好氧池污泥的质量浓度控制在 5循环式，系统回流比为 200%；好氧池 DO 的质量制在 7.2～8 之间，，连续不排泥运行。图 2-2 本次研究反应器实物及布置图
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703

【参考文献】

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1 于晓彩,王恩德,王武名;改性粉煤灰处理造纸废水的研究[J];东北大学学报;2003年08期

2 刘强;王晓昌;;复合式膜生物反应器的膜污染控制机理[J];环境科学与技术;2012年07期

3 傅钢,董滨,周增炎,高廷耀;倒置AAO工艺的设计特点与运行参数[J];中国给水排水;2004年09期

4 吴春英;吴盈禧;夏俊林;黄霞;;动态膜生物反应器的运行稳定性及其影响因素研究[J];中国给水排水;2009年21期

5 伍昌年;汤利华;凌琪;;改性粉煤灰处理模拟含酚废水的实验研究[J];工业水处理;2011年10期

6 任金柱;李军;王朝朝;刘彬;高金华;常江;;氯化铁对A/O-MBR工艺运行效能及膜污染的影响[J];中国给水排水;2014年13期

7 傅大放;林玉姣;;几种不同基材动态膜生物反应器污泥层性质分析[J];化工学报;2008年10期

8 李北罡;贾丽;;粉煤灰微波改性及其对Cr~(6+)的吸附特性[J];环境工程学报;2012年09期

9 王一岭;邰阳;;我国城市污水处理的工艺及工艺选择分析[J];内蒙古大学学报(自然科学版);2014年03期

10 吴振宇;刘峙嵘;陶琴琴;刘中平;;有机底物对活性污泥胞外聚合物的影响[J];湿法冶金;2012年04期

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本文编号：2688297