【摘要】：現(xiàn)代煤化工是煤炭清潔化,精細(xì)化利用的重要方式,其有利于緩解我國資源對外依賴程度,維護(hù)我國能源安全,但是水是制約現(xiàn)代煤化工發(fā)展的重要因素。煤化工廢水具有水量大,水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn),含有酚類,多環(huán)芳烴,長鏈烷烴,雜環(huán)類等有機(jī)物,對活性污泥存在一定的抑制作用。實(shí)驗(yàn)使用陶瓷平板膜生物反應(yīng)器處理煤化工廢水,結(jié)合MBR高污泥濃度以及陶瓷平板膜高通量、高強(qiáng)度的特點(diǎn),考察反應(yīng)器對煤化工廢水的處理效果、膜污染情況及相關(guān)影響因素。實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果表明在MLSS≈7500 mg/L,HRT=24 h時(shí),出水COD小于31.40 mg/L,氨氮小于3.03 mg/L,總酚小于3.76 mg/L,濁度小于0.4 NTU,滿足污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2002),其中生物降解起了主要作用,微濾膜起到了強(qiáng)化作用。實(shí)驗(yàn)中測得HRT為21 h,DO在3.2~4.0 mg/L,pH在7.1~7.5時(shí),污染物的去除效果較好,由于污泥有機(jī)負(fù)荷較低,MLSS對處理效果的影響不明顯�；钚晕勰嗍荕BR的主體部分,高通量測序表明混合液和膜片上的微生物多為好氧細(xì)菌,有機(jī)物降解菌和硝化細(xì)菌含量較高。在不同的生長環(huán)境下,優(yōu)勢菌群發(fā)生了變化,混合液中細(xì)菌總數(shù)更多,而膜片上的細(xì)菌具有更高的生物多樣性。膜組件的污染和更換是限制MBR大范圍使用的重要因素。通量為5 L·m~(-2)·h~(-1)條件下,反沖洗可以有效減緩膜污染進(jìn)程,TMP在66 d后到達(dá)40 kPa。運(yùn)行結(jié)束后,濾餅層阻力和濃差極化阻力分別占總阻力的50.08%和48.87%,固有阻力和內(nèi)部阻力只占小部分。膜污染的過程是復(fù)雜的,膜的性能、進(jìn)水的性質(zhì)和膜所處的水動力環(huán)境是決定膜污染的基本因素。通過接觸角,清水通量的對比顯示出陶瓷膜具有較高的親水性,表明其在有機(jī)廢水處理中有一定的優(yōu)越性。從運(yùn)行初期到后期,EPS和SMP的濃度逐漸減小。MLSS在5000~10000 mg/L時(shí),TMP的增長速率變化不明顯,MLSS大于12000 mg/L時(shí),增長速率快速增加。曝氣量為200 mL/min時(shí)為此條件下的臨界通量,抽停比為7:3時(shí)污染速率較慢。通過SEM觀察,發(fā)現(xiàn)NaClO和NaOH作為化學(xué)清洗劑時(shí)效果較好,從廢水水質(zhì),使用的經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮,NaClO+檸檬酸的組合清洗方式最為合適。在陶瓷平板膜生物反應(yīng)器中試研究中,HRT=3 h時(shí)COD的去除率達(dá)到37.42%,氨氮濃度小于4.46 mg/L,濁度穩(wěn)定在1 NTU以下,通量為30 L·m~(-2)·h~(-1)下化學(xué)清洗周期超過5 d,達(dá)到中試運(yùn)行目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X784
【圖文】：

圖 2-5 實(shí)驗(yàn)裝置圖圖 2-6 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖缺氧+好氧工藝，如圖 2-5，2-6 所示，小試裝置分分別為 1.856L 和 3.712L。缺氧池內(nèi)可進(jìn)行反硝化水的可生化性，DO 控制在 1 mg/L 以下；好氧池化，DO 控制在 3~5 mg/L 之間。有攪拌器，防止活性污泥沉降，進(jìn)水通過蠕動泵進(jìn)

- 15 -圖 2-6 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖缺氧+好氧工藝，如圖 2-5，2-6 所示，小試裝置分分別為 1.856L 和 3.712L。缺氧池內(nèi)可進(jìn)行反硝化水的可生化性，DO 控制在 1 mg/L 以下；好氧池化，DO 控制在 3~5 mg/L 之間。有攪拌器，防止活性污泥沉降，進(jìn)水通過蠕動泵口進(jìn)入好氧池，陶瓷平板膜固定于好氧池中間，出瓷膜表面匯集到集水豎管，再經(jīng)集水橫管排放，通抽吸，好氧池混合液經(jīng)回流泵回流到缺氧池。好氧

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文供氧氣和膜面沖刷，相較于曝氣頭，曝氣更為均勻，混合更加充分�？諝馔ū霉娜耄ㄟ^氣體流量計(jì)控制空氣量，固定于膜片和抽吸泵之間的數(shù)顯式真表顯示跨膜壓差（Transmembrane pressure，TMP）。膜片的清洗采用三種方式：一是在抽水間歇時(shí)，采用空曝氣對膜片表面進(jìn)，減少污染物質(zhì)在膜片上的粘附；二是每隔一段時(shí)間對膜片進(jìn)行水力反沖洗著在膜片表面的凝膠層和濾餅層脫落；三是在 TMP 達(dá)到 40 kPa 時(shí)，將膜，在化學(xué)藥劑中浸泡，去除膜面和膜孔中的污染物質(zhì)。陶瓷膜是以 Al2O3、ZrO2、TiO2和 SiO2等無機(jī)材料為原料燒結(jié)而成的以瓷為載體、微孔陶瓷膜為過濾層的陶瓷質(zhì)過濾分離材料[60]。實(shí)驗(yàn)所用陶瓷海巴安水務(wù)有限公司提供（如圖 2-7 所示），出水方式如圖 2-8 所示。

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本文編號：2805707