新型电化学膜分离技术在污水资源回收和脱盐中的应用研究

发布时间：2017-12-29 21:06

  本文关键词：新型电化学膜分离技术在污水资源回收和脱盐中的应用研究　出处：《山东大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 城市污水 城市二级出水 选择电渗析 微生物电解脱盐池 氮磷回收 零排放

【摘要】：环境污染和资源短缺一直是制约社会可持续发展的关键问题。实现污水的达标排放及资源回收(例如氮,磷等)是可持续发展的必然趋势,污水的"零排放"和资源回收等深度处理已成为近年来水资源管理领域的研究热点。以离子交换膜为核心的电化学膜分离过程在污水处理中的应用,使得实现资源回收和污水再生成为可能。因此,本论文基于电渗析(electrodialysis,ED)和生物电化学系统(bio-electrochemicalsystem,BES),研发了新型选择电渗析(seletive electrodialysis)工艺,并将其应用于城市二级出水的脱盐和资源回收,通过改进BES研发了微生物电解脱盐池工艺实现了城市污水的盐分和有机物的同步去除,实现了氮磷的回收。主要研究内容和结果如下:1、在传统ED构型加入单价阴离子交换膜(monovalent anion exchange membrane,MVA)形成SED结构,以电压,流速和膜堆数量为变量,在恒电压模式下对二级出水进行深度处理,SED的脱盐效果明显,污水电导率均可降到2μS/cm,氯离子,硝酸根和磷酸根去除率均在98%以上;通过MVA的选择作用,磷酸盐和硝酸盐分别在产品室和盐水室得到浓缩,实现了资源的回收。电流模拟的实验结果表明较大的流速可以减小SED浓差极化现象,电流效率更高。在多膜堆SED中,运行时间大幅缩短,离子去除速率更高。2、在微生物电解池的阴阳极之间加入阴阳离子交换膜膜对形成微生物电解脱盐池(microbial electrolysis desalination cell,MEDC)用于城市污水的处理与资源回收。污水中有机物被阳极附着的产电微生物消耗进行电子传递,COD平均去除率达到74%以上。单膜对MEDC脱盐效果较差主要是由于碳源的不足,而多膜对实验因得益于离子交换面积的增大,实现了良好的脱盐效果及氮磷的回收。通过循环伏安曲线和阳极生物膜微生物菌落分布分析,证实了生物阳极较强的电子传递能力和产电优势菌群的富集。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

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本文编号：1351862