城市污水MBR處理后的膜集成深度回用性能研究

【摘要】： 火電廠是用水大戶,其用水量占全國工業(yè)用水量的40%左右,而我國水資源相對(duì)短缺,水體污染日益嚴(yán)重,因此中水回用是解決這一供需矛盾的有效方式。 中水深度回用中最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)為膜集成工藝,膜法深度回用水來源多為污水處理廠生化處理二級(jí)出水,而以膜生物反應(yīng)器(MBR)出水為深度回用原水的工藝目前在國內(nèi)應(yīng)用實(shí)例尚少。由于膜的高效分離作用,分離效果遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)沉淀池,MBR處理出水懸浮物和濁度接近于零,細(xì)菌和病毒被大幅去除,這都為深度回用提供了良好條件。然而生化處理殘留COD和氨氮等物質(zhì)對(duì)反滲透膜的影響問題不容忽視,本試驗(yàn)正是基于這一背景,以某電廠超濾-反滲透膜集成深度回用工藝為基礎(chǔ),研究MBR處理后的中水對(duì)深度回用系統(tǒng)可靠性的影響。 該試驗(yàn)研究了深度回用MBR出水于電廠補(bǔ)給水的超濾-反滲透(UF-RO)系統(tǒng)中膜組件運(yùn)行的可靠性以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的適用性。根據(jù)MBR出水水質(zhì)特點(diǎn)和系統(tǒng)運(yùn)行工況確定UF-RO系統(tǒng)最合理的工藝參數(shù),考察系統(tǒng)運(yùn)行的工藝性能,針對(duì)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的狀況進(jìn)行分析和調(diào)整,優(yōu)化運(yùn)行過程,以期為實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)。重點(diǎn)考察了殘留COD、氨氮等物質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的污染影響,確定和優(yōu)化了超濾水沖洗和反滲透膜化學(xué)清洗的方案。 試驗(yàn)結(jié)果表明MBR出水做回用水源,以超濾作為反滲透的預(yù)處理,出水水質(zhì)穩(wěn)定且不受原水水質(zhì)變化的影響;UF-RO工藝能夠有效去除水中的懸浮物、膠體、有機(jī)物、氨氮、鹽類等,出水水質(zhì)較之原水有質(zhì)的飛躍,符合深度回用的要求。當(dāng)跨膜壓差上升10%～15%時(shí)即對(duì)膜進(jìn)行了化學(xué)清洗,在優(yōu)化的清洗方案基礎(chǔ)上,超濾、反滲透的水通量分別能恢復(fù)到初始膜通量的98%和96%,清洗效果明顯。整個(gè)試驗(yàn)證明了MBR-UF-RO工藝深度回用中水的可靠性,為實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)打下了基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：深度回用 MBR出水 膜集成 膜污染 清洗
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-32
• 1.1 我國水資源概況及火電廠用水現(xiàn)狀12-15
• 1.1.1 我國水資源概況12
• 1.1.2 火電廠用水狀況12-14
• 1.1.3 電廠中水回用現(xiàn)狀14-15
• 1.2 膜分離技術(shù)概述15-20
• 1.2.1 膜分離技術(shù)的發(fā)展15-16
• 1.2.2 膜分離技術(shù)的分類16-18
• 1.2.3 膜分離技術(shù)的特點(diǎn)18
• 1.2.4 膜分離技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用18-19
• 1.2.5 膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用19-20
• 1.3 超濾理論基礎(chǔ)20-27
• 1.3.1 概述20
• 1.3.2 超濾的基本原理20-21
• 1.3.3 超濾膜的性能表征21-23
• 1.3.4 超濾膜組件23-25
• 1.3.5 超濾的濃差極化25-26
• 1.3.6 超濾膜污染26-27
• 1.4 反滲透理論基礎(chǔ)27-32
• 1.4.1 概述27
• 1.4.2 反滲透的基本原理27-28
• 1.4.3 反滲透膜的性能表征28-29
• 1.4.4 反滲透膜組件29-31
• 1.4.5 反滲透濃差極化31
• 1.4.6 反滲透膜污染31-32
• 2 課題來源與研究內(nèi)容32-34
• 2.1 課題來源32
• 2.2 研究內(nèi)容32-34
• 3 試驗(yàn)材料與方法34-39
• 3.1 進(jìn)水水質(zhì)34
• 3.2 試驗(yàn)裝置34-36
• 3.3 藥品與儀器36-37
• 3.3.1 試驗(yàn)藥品36
• 3.3.2 儀器設(shè)備36-37
• 3.4 監(jiān)測項(xiàng)目與試驗(yàn)進(jìn)度37-39
• 3.4.1 監(jiān)測項(xiàng)目37
• 3.4.2 進(jìn)度與內(nèi)容安排37-39
• 4 超濾試驗(yàn)結(jié)果與分析39-56
• 4.1 不同工況條件對(duì)超濾運(yùn)行性能的影響39-41
• 4.1.1 操作壓力影響39-40
• 4.1.2 操作溫度影響40-41
• 4.2 膜通量變化41-43
• 4.3 超濾膜的產(chǎn)水水質(zhì)43-49
• 4.3.1 超濾膜對(duì)濁度的去除43-44
• 4.3.2 超濾出水 SDI44-45
• 4.3.3 超濾膜對(duì) COD的去除45-46
• 4.3.4 超濾對(duì)氨氮的去除46-47
• 4.3.5 超濾對(duì)硬度的去除47-49
• 4.4 超濾膜污染與清洗49-52
• 4.4.1 超濾膜的污染49
• 4.4.2 超濾膜跨膜壓差變化49-50
• 4.4.3 超濾膜的化學(xué)清洗50-52
• 4.5 超濾技術(shù)作為反滲透預(yù)處理的可行性分析52-55
• 4.5.1 反滲透對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求52-53
• 4.5.2 超濾作為預(yù)處理的優(yōu)越性53-55
• 4.6 超濾運(yùn)行小結(jié)55-56
• 5 反滲透試驗(yàn)結(jié)果與分析56-60
• 5.1 反滲透回收率的確定56
• 5.2 試驗(yàn)方法與目的56
• 5.3 反滲透膜的產(chǎn)水水質(zhì)56-59
• 5.3.1 反滲透膜對(duì) COD的去除56-57
• 5.3.2 反滲透膜對(duì)氨氮的去除57-58
• 5.3.3 反滲透膜對(duì)鹽類的去除58-59
• 5.4 反滲透運(yùn)行小結(jié)59-60
• 6 利用 MBR出水的回用試驗(yàn)研究60-74
• 6.1 試驗(yàn)方案60
• 6.2 系統(tǒng)維護(hù)60-61
• 6.3 系統(tǒng)運(yùn)行效果61-66
• 6.3.1 超濾出水SDI狀況61-62
• 6.3.2 系統(tǒng)對(duì)COD的去除62-63
• 6.3.3 系統(tǒng)對(duì)電導(dǎo)率的去除63-65
• 6.3.4 系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除65-66
• 6.3.5 反滲透膜跨膜壓差變化66
• 6.4 反滲透膜污染及清洗66-69
• 6.4.1 反滲透膜清洗條件66-67
• 6.4.2 反滲透膜的化學(xué)清洗67-69
• 6.5 反滲透膜的污染狀況研究69-72
• 6.5.1 反滲透膜污染狀況69-70
• 6.5.2 清洗研究方案70-71
• 6.5.3 清洗效果對(duì)比71-72
• 6.6 反滲透出水深度回用的可靠性72-74
• 7 結(jié)論與建議74-76
• 7.1 結(jié)論74-75
• 7.2 建議75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄 A79-82
• 作者簡歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

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