發(fā)布時(shí)間：2020-04-27 22:05

【摘要】：由于具有出水水質(zhì)好和膜污染趨勢(shì)小等突出優(yōu)勢(shì),正滲透膜(FO)-生物反應(yīng)器(OMBR)已經(jīng)成為污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,OMBR在運(yùn)行過程中存在著高鹽度的問題。為了減少反應(yīng)器中的鹽度積累,OMBR往往采用較低的污泥停留時(shí)間(SRT),通過加大污泥排放的方式緩解鹽度積累。然而,過低的SRT導(dǎo)致OMBR中的污泥濃度較低,大大降低了反應(yīng)器中的生物量,從而導(dǎo)致微生物去除有機(jī)物,氨氮和微量有機(jī)物(TrOCs)效率的下降。此外,OMBR的汲取液如何回收以及循環(huán)利用汲取液時(shí)對(duì)FO膜產(chǎn)生的影響仍然不清晰,亟需進(jìn)一步的研究�；诖�,將微濾(MF)膜與OMBR進(jìn)行耦合開發(fā)新型的OMBR(MFO-MBR),借助MF膜允許溶解性鹽透過的特性控制鹽度積累,從而解放SRT控制鹽度積累的任務(wù),最終通過延長(zhǎng)SRT實(shí)現(xiàn)OMBR的高污泥濃度(MLSS)環(huán)境。本文深入探討了高污泥濃度下MFO-MBR對(duì)污染物的去除性能、TrOCs的去除機(jī)理、鹽度積累情況以及FO膜污染。此外,為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)汲取液的循環(huán)使用,將反滲透(RO)與OMBR進(jìn)行耦合,探索汲取液回收的最佳條件,并分析了汲取液回收對(duì)FO膜運(yùn)行的影響。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)構(gòu)建浸沒式MFO-MBR系統(tǒng),在MF膜作用下,SRT實(shí)現(xiàn)了剩余污泥排放和鹽度控制的分離。在SRT為30 d時(shí),MFO-MBR獲得了8.09±1.02 g/L的高污泥濃度,并成功控制了反應(yīng)器的低鹽度環(huán)境(2.5-4.0 mS/cm),這表明MF膜的引入具有實(shí)現(xiàn)高污泥濃度和低鹽度環(huán)境雙重作用。高污泥濃度提升了OMBR中的生物量,進(jìn)而強(qiáng)化了總有機(jī)碳(TOC)和NH_4~+-N的生物去除率,降低了污泥上清液中TOC和NH_4~+-N的含量。與低污泥濃度下運(yùn)行的OMBR相比,高污泥濃度并沒有加重正滲透(FO)膜污染,這主要是由于污泥濃度的升高反而降低了多糖和蛋白質(zhì)等胞外聚合物(EPS)的濃度。進(jìn)一步分析FO膜污染發(fā)現(xiàn),高污泥濃度下FO膜污染主要包括無機(jī)污染和生物污染,且以多糖和微生物等生物污染為主。(2)高污泥濃度增加了OMBR內(nèi)的生物量,提升了低生物降解性和低分子量類TrOCs的去除率,比如Trimethoprim。在FO膜的高效截留和微生物的新陳代謝的共同作用下,MFO-MBR對(duì)TrOCs的總體去除率達(dá)到94%以上。此外,投加TrOCs之后OMBR對(duì)TOC和氨氮等污染物的去除率以及微生物活性未受影響。(3)采用RO可以有效回收OMBR中的NaCl汲取液,實(shí)現(xiàn)汲取液的循環(huán)利用。由于RO膜對(duì)硝酸鹽和磷酸鹽的截留效果優(yōu)于FO膜,導(dǎo)致汲取液中發(fā)生了總氮和磷酸鹽的累積現(xiàn)象,最終經(jīng)過45d的運(yùn)行后汲取液中的總氮和磷酸鹽分別穩(wěn)定在67.97±0.95 mg/L和2.9±0.07 mg/L。汲取液中污染物的積累引起了FO膜支撐層的污染。通過對(duì)膜表面污染物分析,表明FO活性層中污染物以生物污染和無機(jī)污染為主,且β-D-吡喃多糖和總細(xì)胞對(duì)活性層污染起重要作用,而支撐層中主要以無機(jī)污染物和總細(xì)胞為主。
【圖文】：

圖 2-1 MFO-MBR 流程圖Fig.2-1 Flow chart of the MFO-MBR system中采用的進(jìn)水均為根據(jù)實(shí)際生活污水主要成分進(jìn)而

Energy-keV圖 2-4 (a)、(b)和(c)、(d)分別為 FO 污染膜的照片、不同放大倍數(shù)下的 SEM 圖，EDX 能譜圖Fig.2-4 Surface images of the fouled FO membrane: (a) optical image (b) and (c) SEM images atdifferent magnification; (d)EDX spectrum
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 聶亞峰;強(qiáng)志民;張鶴清;賁偉偉;;內(nèi)分泌干擾物在城市污水處理廠中的行為和歸趨:綜述[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年07期

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本文編號(hào)：2642703