混凝—?jiǎng)討B(tài)膜組合工藝在污水處理中的應(yīng)用研究

【摘要】： 我國現(xiàn)階段水環(huán)境污染問題突出,嚴(yán)重影響了水體功能的發(fā)揮,同時(shí)導(dǎo)致水資源短缺的問題更加突出,制約了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前現(xiàn)有污水處理能力無法適應(yīng)城市數(shù)量與規(guī)模的迅速擴(kuò)張,污水處理新增加的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上污水排放的增長速度,污水處理能力的缺口不斷擴(kuò)大,嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量。針對目前我國乃至濟(jì)南市及廣大城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村廢水排放量逐步增加而沒有足夠污水處理能力的現(xiàn)實(shí),開發(fā)高效、低能耗廢水處理新工藝具有重要的意義。 本論文將混凝技術(shù)與動(dòng)態(tài)膜技術(shù)結(jié)合用于污水處理領(lǐng)域,提出了一種基于廉價(jià)微網(wǎng)基材的混凝-動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器污水處理新工藝,工藝采用微網(wǎng)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微濾或超濾膜,利用混凝在微網(wǎng)基材表面形成的動(dòng)態(tài)膜進(jìn)行固液分離。本課題主要就微網(wǎng)基材的篩選、動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器在處理受污染河水和生活污水的運(yùn)行特性、混凝動(dòng)態(tài)膜的堵塞機(jī)理以及運(yùn)行穩(wěn)定性影響因素等問題開展研究。 篩選獲得了價(jià)格便宜、性質(zhì)穩(wěn)定、附著性能良好的滌綸篩網(wǎng)和單滑面無紡布微網(wǎng)膜基材。以單滑面無紡布構(gòu)建的混凝-動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器處理受污染河水,在聚合氯化鋁PAC投加量80 mg/L,膜通量為100 L/m~2·h的條件下,在進(jìn)水SS、濁度、COD和總磷平均濃度分別為324mg/L、149mg/L、245mg/L和2.7mg/L時(shí),混凝動(dòng)態(tài)膜能在1小時(shí)左右內(nèi)形成。動(dòng)態(tài)膜形成后出水水質(zhì)良好,出水SS均未檢出,濁度小于5NTU,COD值小于100 mg/L,出水總磷含量小于0.5 mg/L。反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)20d,COD去除率的平均值為71.14%,總磷去除率的平均值為81.64%,總氮去除率的平均值為5.24%?；炷齽?dòng)態(tài)膜對SS、有機(jī)物和磷的去除效果較好,對氮?jiǎng)t去除效果不佳。采用單滑面無紡布構(gòu)建混凝-動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器處理受污染河水時(shí),動(dòng)態(tài)膜過濾遵循中間堵塞過濾模型。 混凝動(dòng)態(tài)膜處理生活污水的實(shí)驗(yàn),通過燒杯混凝試驗(yàn)選擇PAC為處理生活污水的混凝劑,最佳投藥量為100 mg/L。出水水質(zhì)不如處理受污染河水時(shí)好,在進(jìn)水濁度為268NTU時(shí),動(dòng)態(tài)膜形成后濁度穩(wěn)定在10 NTU左右;動(dòng)混凝動(dòng)態(tài)膜對生活污水的COD和總磷均有較高且穩(wěn)定的去除率,COD的去除率在70%～80%之間,TP的去除率在50%～60%之間;總氮基本沒有去除。處理生活污水時(shí),動(dòng)態(tài)膜過濾遵循濾餅過濾模型。 通過掃描電鏡可知混凝動(dòng)態(tài)膜的形成沒有微生物的作用,主要是由絮凝劑與廢水反應(yīng)生成的絮體在一定的錯(cuò)流濾速下附著在膜基材表面而形成。粒度分析表明,動(dòng)態(tài)膜形成后的截留能力與微濾膜相近,能有效截留廢水中的大顆粒。膜基材表面動(dòng)態(tài)膜的厚度不均勻。 以140目滌綸篩網(wǎng)為基材研究動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定性的主要影響因素,發(fā)現(xiàn)混凝-動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器的運(yùn)行周期可分為四個(gè)階段:形成期、發(fā)展期、穩(wěn)定期和衰減期。在適當(dāng)范圍內(nèi),增大錯(cuò)流流速和減小膜通量可使動(dòng)態(tài)膜穩(wěn)定運(yùn)行期時(shí)間延長。 【關(guān)鍵詞】：混凝動(dòng)態(tài)膜 受污染河水 膜堵塞 錯(cuò)流速率 膜通量
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 目錄4-7
• CONTENTS7-10
• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 我國水資源現(xiàn)狀14-15
• 1.1.1 水資源短缺14
• 1.1.2 水資源污染嚴(yán)重14-15
• 1.2 化學(xué)混凝法15-18
• 1.2.1 膠體的穩(wěn)定性15-17
• 1.2.2 混凝原理17
• 1.2.3 混凝過程17-18
• 1.3 動(dòng)態(tài)膜過濾18-22
• 1.3.1 動(dòng)態(tài)膜的概念與分類18
• 1.3.2 動(dòng)態(tài)膜過濾的機(jī)理研究18-20
• 1.3.3 動(dòng)態(tài)膜過濾的研究與應(yīng)用領(lǐng)域20-22
• 1.4 課題的提出22-24
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究內(nèi)容22-24
• 第二章 膜基材的篩選24-30
• 2.1 試驗(yàn)裝置與方法24-26
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置24-25
• 2.1.2 試驗(yàn)方法25-26
• 2.2 動(dòng)態(tài)膜材料的物理性質(zhì)比較26-27
• 2.3 清水膜通量分析27
• 2.4 混凝動(dòng)態(tài)膜的形成27-28
• 2.5 小結(jié)28-30
• 第三章 混凝-動(dòng)態(tài)膜組合工藝處理受污染河水的研究30-44
• 3.1 試驗(yàn)裝置與方法30-31
• 3.1.1 燒杯混凝試驗(yàn)30
• 3.1.2 混凝-動(dòng)態(tài)膜反應(yīng)器的運(yùn)行30
• 3.1.3 試驗(yàn)原水水質(zhì)及監(jiān)測項(xiàng)目與方法30-31
• 3.2 混凝劑及最佳投藥量的選擇31-33
• 3.3 混凝-動(dòng)態(tài)膜組合工藝運(yùn)行特性研究33-38
• 3.3.1 混凝動(dòng)態(tài)膜對和濁度的去除效果33-34
• 3.3.2 對有機(jī)物的去除效果34-35
• 3.3.3 對總磷的去除效果35-37
• 3.3.4 對總氮的去除效果37-38
• 3.4 動(dòng)態(tài)膜的堵塞及反沖洗38-42
• 3.4.1 堵塞模型38-41
• 3.4.2 動(dòng)態(tài)膜的清洗41-42
• 3.5 小結(jié)42-44
• 第四章 混凝-動(dòng)態(tài)膜組合工藝處理生活污水的研究44-53
• 4.1 試驗(yàn)裝置與方法44-45
• 4.1.1 試驗(yàn)裝置44
• 4.1.2 試驗(yàn)方法44-45
• 4.2 混凝劑及最佳投藥量的選擇45-46
• 4.3 混凝-動(dòng)態(tài)膜組合工藝處理生活污水的運(yùn)行特性46-48
• 4.3.1 混凝動(dòng)態(tài)膜對濁度的去除效果46-47
• 4.3.2 混凝動(dòng)態(tài)膜對COD、TP、TN的去除效果47-48
• 4.3.3 處理生活污水出水水頭的變化48
• 4.4 動(dòng)態(tài)膜表面狀況分析48-49
• 4.5 進(jìn)出水的粒度分析49-51
• 4.6 小結(jié)51-53
• 第五章 動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定性影響因素研究53-60
• 5.1 試驗(yàn)裝置與方法53
• 5.1.1 試驗(yàn)裝置53
• 5.1.2 試驗(yàn)方法53
• 5.2 動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行周期的全過程分析53-55
• 5.3 錯(cuò)流流速對動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定性的影響55-57
• 5.4 通量對動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行穩(wěn)定性的影響57-59
• 5.5 小結(jié)59-60
• 第六章 結(jié)論與建議60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 建議61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士期間科研成果68-69
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表69

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