电强化厌氧膜生物反应器抗膜污染及其水处理性能研究

发布时间：2024-03-09 01:37

　　厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)结合了厌氧生物技术与膜分离技术,具有出水水质好,占地面积小等特点因此得到广泛研究。然而,由于存在严重的膜污染和由此带来的运行和替换成本升高问题,以及甲烷产率不高制约了其实际应用。针对膜污染严重和甲烷产率低的问题,本研究设计并构建了微生物电解池耦合的厌氧膜生物反应器(AnEMBR),以导电碳纳米管中空纤维膜(CNT-HFM)作为电极起过滤和生物催化的双重作用。而未施加电压的开路反应器作为对照组运行,考察外加电压在处理模拟生活污水的过程中对膜污染的控制和水处理性能的影响。实验得到的主要的成果如下:一方面,在恒通量连续运行模式下,在膜表面施加-1.0 V电偏压有效减缓了跨膜压差(TMP)的增长,TMP在AnEMBR中的增长速率为0.0196 bar/d,仅为对照的1/2。电偏压不但能够抑制污染物在膜表面聚集,而且能够减缓膜孔堵塞。此外,通过对污泥性状的分析发现,在外加电压的作用下,AnEMBR中污泥平均粒径由44.1μm增大到了51.4μm;细胞代谢产生的污染物在膜表面减少而在膜周围悬浮液中有所增加;膜...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 厌氧膜生物反应器水处理技术研究进展
    1.3 厌氧膜生物反应器中的膜污染
        1.3.1 膜污染定义及分类
        1.3.2 膜污染影响因素
        1.3.3 膜污染控制策略
    1.4 微生物电解池概述
        1.4.1 微生物电解池产甲烷技术
        1.4.2 厌氧电化学系统中生物产甲烷机制
        1.4.3 微生物电解池与厌氧膜生物反应器耦合技术
    1.5 研究目的、意义与内容
        1.5.1 研究目的意义
        1.5.2 研究内容
2 材料与方法
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验装置及方法
        2.2.1 碳纳米管中空纤维膜的制备
        2.2.2 实验装置及运行方式
        2.2.3 实验方法
3 新型AnEMBR膜污染控制及机理研究
    3.1 引言
    3.2 碳纳米管中空纤维膜的性能参数
    3.3 膜生物反应中的膜污染与控制
        3.3.1 膜污染变化
        3.3.2 膜污染表观形态观测
        3.3.3 污泥性状变化研究
    3.4 本章小结
4 新型AnEMBR水处理性能研究
    4.1 引言
    4.2 反应器运行中COD去除情况
    4.3 反应器运行中的产甲烷情况
    4.4 本章小结
5 微生物群落结构分析
    5.1 引言
    5.2 扫描电镜观察
    5.3 古菌
        5.3.1 古菌物种分类
        5.3.2 古菌群落分布
    5.4 细菌
        5.4.1 细菌物种分类
        5.4.2 细菌群落分布
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 主要缩写表
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3922702