活性污泥法乃目前常規(guī)污水處理技術,其問題是處理過程中產(chǎn)生大量難以處理/處置的剩余污泥。剩余污泥中胞外聚合物(EPS)占其干重比例達10~40%,所含特殊官能團對水中重金屬離子具有很強的吸附能力,況且EPS還會影響到污泥的脫水性能。如果能將EPS回收利用,則在獲得重金屬吸附劑的同時也可改善污泥脫水性能,亦可實現(xiàn)污泥減量作用。傳統(tǒng)分離EPS方法不僅含水率高、能耗大,且存在二次污染問題。相形之下,膜分離則無后顧之憂。因此,本研究采用超濾以及正滲透(死端與掃流模式)膜過濾方式,以藻酸鹽和實際EPS作為研究對象,探究其膜污染機理,以及EPS膜分離回收過程與重金屬離子吸附去除相耦合作用。不同提取方法獲得EPS產(chǎn)量及組分有所不同,本研究以CER法獲得的EPS作為研究對象。金屬離子可與EPS中羧酸基團結合,可減輕超濾膜過濾過程中膜污染現(xiàn)象,金屬離子減輕程度為Al~(3+)Fe~(3+)Ca~(2+)Mg~(2+),且三價金屬離子較二價離子來說效果要好。EPS對Pb~(2+)理論最大吸附量高達645.2 mg/g,EPS濾餅層對Pb~(2+)、Cu~(2+)與Cd~(2+)去除率均可達80%以上。EPS超濾膜回收與重金屬離子去除耦合實驗顯示,重金屬離子去除率受超濾膜對EPS回收率與EPS濾餅吸附過程過濾壓力影響。Ca~(2+)與硅藻土能減輕EPS膜濃縮回收的過濾阻抗,但不影響重金屬離子去除率。Ca~(2+)減輕膜污染只在低過濾壓力下(p_1=20 kPa)方有效果。正滲透膜朝向會影響正滲透過程中的水通量,且活性層朝向驅動液側時通量下降速要高于朝向料液側。因Ca~(2+)與SA發(fā)生交聯(lián)反應,減輕了掃流以及死端無隔板正滲透過程中的膜污染現(xiàn)象。死端過濾時污垢層較為致密,因而水通量下降速率高于掃流模式,且因驅動液被稀釋而引起的通量下降部分很少。正滲透隔板會使單位膜面積上積累的污垢增多,導致通量急劇下降;通過添加Ca~(2+)之方式并不能有效減輕膜污染。
【學位單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

第 1 章 緒論拿“十二五”所設定的的目標來說，“十二五”曾明確指泥要達到 70～80%的無害化處理率目標，但是根據(jù) E20 ，我國城鎮(zhèn)剩余污泥的無害化處理率僅為 31～35%，連繼出臺了“十三五”、“水十條”，并且以此為背景，又置率目標，但數(shù)據(jù)顯示，截止到 2017 年底，我國剩余%，與設定目標相差甚遠[1]。據(jù)數(shù)據(jù)記載[1]，在當前形勢的剩余污泥中，超過 50%仍以衛(wèi)生填埋這種不可持續(xù)的中，土地利用占了污泥處理處置方式的 15%，干化焚燒有 8%的剩余污泥經(jīng)處理后作為建筑材料進行再利用，但策的監(jiān)管下，仍有約 18%的剩余污泥不知去向。具體處

圖 1-2 EPS 的基本結構[19]Fig. 1-2 The structure of EPS構特殊，它可為微生物細胞提供生存空間，它包裹纏繞中，以起到保護微生物細胞體的作用，使其免于脫水，進入其中[24]。EPS 自身的特性可將活性污泥絮體中的微微生物形成具有大量孔道的網(wǎng)狀聚合結構，而這種網(wǎng)質，并聚集周圍環(huán)境中的營養(yǎng)成分，通過胞外酶將其降從而為微生物生存提供充足的能源物質[24]。方法對其含量和組份有不同程度的影響，從而影響其性通常包括物理法和化學法，具體見表 1-1[12]。物理法通等）將 EPS 與水相中的微生物聚集體分離，從而達到處理、陽離子交換樹脂（CER）和高速離心�；瘜W法是

圖 2-1 自控過濾裝置[79]Fig. 2-1 Automatic filter unit EPS 的提取本研究綜合分析了目前常用的 EPS 提取方法，采用了如下圖 2-2 六種方法進行取。

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本文編號：2824739