本文關(guān)鍵詞： 正滲透 二級出水 曝氣 膜通量 膜污染　出處：《青島理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：膜分離技術(shù)的飛速發(fā)展使其在污水處理、微咸水或海水淡化和發(fā)電方面引起越來越多的關(guān)注。正向滲透作為一種以滲透壓差作為驅(qū)動力、低耗能、低污染的膜處理技術(shù),可望應(yīng)用于污水處理廠二級出水的深度處理過程,具有廣闊的發(fā)展前景。本課題以某城市污水處理廠二級出水為研究對象,分析了汲取液濃度、汲取液流速、二級出水溫度、曝氣量、曝氣方式等因素對膜分離性能、膜污染的影響;考察了采用正滲透技術(shù)對污水進(jìn)行深度處理過程中污水中污染物質(zhì)的去除效率;在此基礎(chǔ)上,針對二級出水可能對膜產(chǎn)生污染的問題,研究了采用在膜單元兩側(cè)活性層進(jìn)行曝氣以及適當(dāng)控制二級出水溫度等方式來降低膜污染的可行性。主要的研究結(jié)果如下:(一)正滲透分離過程關(guān)鍵影響因素研究:影響膜通量大小的因素主次順序?yàn)榧橙∫簼舛�、汲取液流速、二級出水溫度、曝氣�?最佳的水平條件為:汲取液濃度4%、原料液溫度28°C、汲取液流速4L/min、曝氣量4L/min。在最佳因素水平下,正滲透膜分離過程對TDS、PO43--P、TP、NO3--N、TN的截留率分別為98.37%、96.03%、95.85%、85.17%、84.97%。當(dāng)污水TOC和氨氮的濃度為44.25mg/L、17.06mg/L時,在最佳因素水平條件下,正滲透分離過程對TOC和氨氮的截留率為93.87%和63.12%。(二)正滲透分離過程中膜污染問題研究:基于污染物質(zhì)量分布特征分析膜污染問題,驗(yàn)證了膜污染的存在;從膜通量變化方面分析膜污染問題,在基線測定周期內(nèi),起始膜通量為10.53L/m2·h。第一個污染周期時間內(nèi)起始膜通量為10.39L/m2·h,下降了1.35%,說明在試驗(yàn)開始時膜污染尚未開始或膜污染程度較小。第二個污染周期起始膜通量為9.27L/m2·h,相對前一個周期下降12.08%,且下降幅度大于第一個污染周期起始膜通量的下降幅度,說明膜污染已發(fā)生且污染程度較大。隨著試驗(yàn)的運(yùn)行,膜污染仍在繼續(xù),但膜污染過程較為緩慢。經(jīng)過五個污染周期后,起始通量下降到8.89L/m2·h,與基線相比起始膜通量共下降了18.44%。(三)汲取液濃度、汲取液流速對膜分離性能的影響:隨著汲取液濃度的增加,膜通量增加,TN、NO3--N、TDS截留率呈下降的趨勢,TP、PO43--P的截留率基本不變。汲取液流速增加,膜通量隨之增加。正向滲透膜對TDS、TN、NO3--N的截留率下降,對TP、PO43--P的截留率基本不變,對TDS的截留效果最好,可達(dá)98%左右。(四)二級出水溫度、曝氣對膜分離性能、膜污染的影響:隨著二級出水溫度的增加,膜通量增加,而膜對TDS、TN、NO3--N、TP、PO43--P的截留率則呈下降的趨勢,膜污染問題更加嚴(yán)重;任一二級出水溫度下,膜對不同污染物的截留情況為:TDSTP≈PO43--PTNNO3--N。對膜進(jìn)行連續(xù)曝氣的條件下,隨著曝氣量的增加,膜通量先升高后降低;曝氣量為4L/min時,膜通量最高。控制曝氣量大小為4L/min,連續(xù)和間隔曝氣可較無曝氣條件下膜通量分別提高5.5%、2.4%。在無曝氣條件下,膜污染的現(xiàn)象十分明顯,而在連續(xù)曝氣條件下雖然也存在膜污染的現(xiàn)象,但膜的污染較輕,膜通量下降不明顯。曝氣沖刷在一定程度上可以減小膜污染,延緩膜通量下降的速度,但不能完全杜絕膜污染現(xiàn)象的發(fā)生,且曝氣量過大不利于膜分離過程的進(jìn)行。
[Abstract]:In this paper , the effect of membrane separation technology on membrane separation performance and membrane fouling is studied by using reverse osmosis technology as the driving force , low energy consumption and low pollution . The main research results are as follows : ( 1 ) The factors influencing membrane flux are : the concentration of dip , the flow rate of the liquid , the temperature of secondary effluent , the aeration quantity , aeration rate of 4L / min . The optimum conditions are as follows : the concentration of the liquid is 4 % , the temperature of the liquid is 28 擄 C , the flow rate of the liquid is 4 L / min , the aeration quantity is 4 L / min . Under the optimum factor level , the retention rate of TOC and ammonia nitrogen is 93.87 % and 63.12 % under the optimum condition . ( 2 ) The membrane fouling problem was studied in the process of forward osmosis separation : the membrane fouling was analyzed based on the characteristic of pollutant mass distribution . The membrane fouling was decreased by 10.53 L / m ~ 2 路 h . The initial membrane flux decreased by 12.08 % in the first pollution cycle . The membrane flux increased with the increase of the membrane flux . The retention rate of TP and PO43 - P was unchanged . The retention rate of the positive permeable membrane was about 98 % . ( 4 ) The influence of secondary effluent temperature and aeration on membrane separation performance and membrane pollution : With the increase of secondary effluent temperature , the membrane flux increased , and membrane flux was higher than that under the condition of continuous aeration .

【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703.1;TQ028.8

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本文編號：1503066