中水回用中膜組件的污染機(jī)理及通量預(yù)測(cè)的研究.pdf

1、本論文從膜生物反應(yīng)器(MBR)中膜材料的選取、主要膜污染物質(zhì)的研究、運(yùn)行條件(操作條件和工藝條件)對(duì)膜通量及出水水質(zhì)的影響三個(gè)方面全面研究了死端和錯(cuò)流過(guò)濾中膜污染的情況。 首先，在0.1MPa，攪拌速度為300r/min條件下，分別用超濾(聚醚砜PES，20 kDa、10 kDa、5 kDa；聚丙烯腈PAN，200 kDa；聚偏氟乙烯PVDF，200 kDa)和微濾(PES，0.1μm；PAN，0.1μm；PVDF，0.1μm)

2、平板膜在死端超濾器上對(duì)活性污泥懸浮液過(guò)濾，并探討膜和間歇式生物反應(yīng)器(SBR)一起處理污水的效果以及過(guò)濾后的膜污染機(jī)理。結(jié)果表明：每種組合處理后的出水水質(zhì)都達(dá)到了中水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1-89)；膜污染機(jī)理有三種情況：由濾餅過(guò)濾過(guò)渡到完全(標(biāo)準(zhǔn))堵塞，再到濾餅過(guò)濾；由標(biāo)準(zhǔn)堵塞過(guò)渡到完全堵塞，再到濾餅過(guò)濾；整個(gè)過(guò)程以濾餅過(guò)濾為主。 其次，采用甲醛．氫氧化鈉法提取處理人工配水的活性污泥中的胞外聚合物(EPS)，作為實(shí)際EPS

3、溶液，同時(shí)配制EPS模擬溶液。選用PES(10 kDa、0.1μm、0.2μm)、PAN(0.1μm)、PVDF(0.1μm)在死端超濾器上，分別對(duì)實(shí)際EPS溶液和EPS模擬溶液進(jìn)行過(guò)濾，從累積體積(V<,acc>)、表觀截留率(R<,obs>)、濾餅比阻(α<,c>)及壓縮系數(shù)(n)等方面研究其膜過(guò)濾性能。研究結(jié)果表明：BSA、β-乳球蛋白、溶菌酶模擬溶液的過(guò)濾性能(V<,acc>，R<,obs>，α<,c>和n)與實(shí)際EPS溶液的比

4、較相似，這說(shuō)明可以用BSA、β-乳球蛋白、溶菌酶模擬實(shí)際的EPS研究其膜污染機(jī)理；實(shí)際EPS溶液和模擬溶液的過(guò)濾性能受操作壓力、膜孔大小和膜材料的影響，有時(shí)這種影響還很明顯；不同組合的模擬溶液的過(guò)濾性能不同。 最后，研究在分置式膜生物反應(yīng)器處理小區(qū)生活污水過(guò)程中操作條件和工藝條件(操作壓力(TMP)、錯(cuò)流流速(V)、污泥濃度(MLSS)、溶解氧(DO)、PH、溫度(T)、污泥停留時(shí)間(SRT)、水力停留時(shí)間(HRT))對(duì)膜通量、

5、出水COD、TOC和NH<,3>-N的影響情況，并利用多元線性回歸法定量研究了各影響因素對(duì)膜通量、出水COD、TOC和NH<,3>-N的影響程度。結(jié)果表明：TMP、V、MLSS、DO、pH、T、SRT、HRT都是膜通量的影響因素，其中污泥濃度和SRT對(duì)膜通量的影響程度最大，影響比例分別為16.9％和18.4％；V、T、HRT、TMP、DO和pH的影響比例分別為13.6％、14.3％、13.4％、7.6％、6.4％和9.3％。TMP和V對(duì)

6、COD沒(méi)有影響，其它操作條件均是影響因素。MLSS、T、SRT、HRT、DO和pH的影響比例分別為28％、29.9％、13.1％、16.8％、6.4％和5.8％。MLSS和HRT對(duì)出水TOC有影響，且各自的影響比例分別為44.7％和55.3％。只有HRT對(duì)出水NH<,3>-N有影響。膜通量、COD、TOC和NH<,3>-N與各影響條件之間的定量關(guān)系式分別為： J=-117.863+773.028P+516.831U-0.007C