【摘要】：在當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展時(shí)期,分散式污水的隨意排放,造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染,制約著經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。分散式污水處理是解決村鎮(zhèn)污水的有效方法,是提高水資源利用率的關(guān)鍵技術(shù)。重力流膜生物反應(yīng)器(Gravity-driven membrane bioreactor,GDMBR)因其具有低能耗、低維護(hù)的特點(diǎn),在分散式污水處理與回用領(lǐng)域極具潛力。不過GDMBR長(zhǎng)期運(yùn)行過程中穩(wěn)定通量較低,極大地限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用�；炷鳛樗幚眍I(lǐng)域常用的工藝,具有除污效能好、操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),且可有效控制膜生物反應(yīng)器(Membrane bioreactor,MBR)的膜污染。然而在無(低)剪切力的GDMBR中混凝是否也能有效地控制膜污染、提高膜通量,目前國內(nèi)外尚無關(guān)于這方面的研究,故本論文針對(duì)性地開展了混凝調(diào)控控制GDMBR膜污染,強(qiáng)化其產(chǎn)水及除污染效能研究。根據(jù)混凝方式不同,先考察了原位混凝和預(yù)混凝對(duì)GDMBR污水處理效能的影響。結(jié)果表明:原位混凝可以降低污泥混合液中溶解性有機(jī)物的含量,提高污泥混合液的碳源含量,加快脫氮菌群的生長(zhǎng),但后期鋁鹽積累會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成一定的影響,削弱脫氮效果。預(yù)混凝出水中殘存的少量鋁鹽對(duì)GDMBR去除有機(jī)物有一定的促進(jìn)作用。同時(shí),預(yù)混凝降低了進(jìn)水中有機(jī)物含量,延緩脫氮菌群生長(zhǎng)。此外,兩種反應(yīng)器的出水TP和余鋁均達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)排放。其次,論文探討了原位混凝GDMBR出水通量的穩(wěn)定特性及其膜污染特性。結(jié)果表明:原位投加聚合氯化鋁(Polyaluminium chloride,PACl)可以顯著提升GDMBR的膜滲透效能,然而膜通量隨運(yùn)行時(shí)間逐漸下降,通量無法穩(wěn)定。一方面PACl可形成大顆粒絮體進(jìn)而沉積在表面,使生物濾餅層的孔隙率增加,另一方面PACl也可阻止SMP和EPS粘附在膜表面,緩解這些物質(zhì)在膜表面聚集和堵塞膜孔的影響。然而,長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,原位混凝會(huì)導(dǎo)致鋁鹽的積累,減弱生物濾餅層的生物作用,生物濾餅層的ATP含量是空白組的五分之一。持續(xù)的原位混凝過程會(huì)影響混合液中生物的增長(zhǎng),進(jìn)而影響生物濾餅層中的生物作用,這是膜通量無法維持穩(wěn)定的首要原因。此外,本文進(jìn)一步開展了預(yù)混凝對(duì)GDMBR出水通量的通量穩(wěn)定特性及其膜污染機(jī)制。結(jié)果表明:預(yù)混凝也可顯著提升GDMBR的穩(wěn)定通量,且長(zhǎng)期運(yùn)行過程中通量能夠維持穩(wěn)定。預(yù)混凝可降低GDMBR進(jìn)水中有機(jī)物含量(12%),進(jìn)水中的有機(jī)物減少是GDMBR膜通量提高的原因。預(yù)混凝GDMBR中的殘余絮體顆粒會(huì)吸附混合液及濾餅層中的EPS,同時(shí)構(gòu)筑膜表面生物濾餅層的無機(jī)顆粒骨架,增加濾餅層的多孔性,進(jìn)而改善膜表面生物濾餅層的結(jié)構(gòu)和組成,提高膜通量。此外,預(yù)混凝GDMBR生物濾餅層的ATP含量與空白組相當(dāng),這表明預(yù)混凝GDMBR中逐漸形成了非均相的、多孔的生物濾餅層結(jié)構(gòu)。因此,預(yù)混凝GDMBR高穩(wěn)定通量的原因在于生物濾餅層具有高ATP活性,低EPS含量的特性。綜上可知,原位混凝和預(yù)混凝均可顯著緩解GDMBR膜污染,提高通量,強(qiáng)化污染物的去除效能。然而實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件(技術(shù)、人員、成本及土地利用等),靈活選擇。當(dāng)用地緊張時(shí)、技術(shù)條件好時(shí),可以使用原位混凝GDMBR,但需要定期物理清洗以減緩膜通量下降,清洗后通量可恢復(fù)90%以上。當(dāng)占地面積不受限制、技術(shù)條件差時(shí),優(yōu)先推廣使用預(yù)混凝GDMBR,維護(hù)更簡(jiǎn)單。
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【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 Ruyuan Jiao;Rolando Fabris;Christopher W.K.Chow;Mary Drikas;John van Leeuwen;Dongsheng Wang;Zhizhen Xu;;Influence of coagulation mechanisms and floc formation on filterability[J];Journal of Environmental Sciences;2017年07期

2 王德美;王曉昌;唐嘉陵;夏四清;;不同回流比和SRT對(duì)A/O-MBR脫氮除磷的影響[J];工業(yè)水處理;2016年01期

3 潘賽;邢美燕;王寅;張國貞;楊健;;蚯蚓生物濾池污水處理研究進(jìn)展[J];中國給水排水;2015年22期

4 鄭欣鈺;鄭懷禮;趙斯怡;陳偉;閆正乾;董林輝;;混凝工藝去除水源水中藻類物質(zhì)研究進(jìn)展[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2015年11期

5 廖日紅;顧華;申穎潔;黃峗芳;;北京市農(nóng)村生活污水排放現(xiàn)狀調(diào)研與分析[J];中國給水排水;2011年02期

6 俞開昌;黃霞;;再生水回用工程MBR工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行[J];有色冶金設(shè)計(jì)與研究;2008年06期

7 柴世偉;裴曉梅;張亞雷;李建華;趙建夫;;農(nóng)業(yè)面源污染及其控制技術(shù)研究[J];水土保持學(xué)報(bào);2006年06期

8 趙立志;趙永鵬;代加林;;陽離子丹寧絮凝劑的制備及其性能評(píng)價(jià)[J];重慶環(huán)境科學(xué);1993年06期

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2 馮華軍;分散式生活污水處理工藝開發(fā)及機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：2450876