【摘要】：本文以提高膜滲透通量、降低陶瓷膜設(shè)備的運(yùn)行成本為目標(biāo),以印花廢水的深度處理為應(yīng)用背景,分析了印花廢水深度處理的現(xiàn)狀,提出了以陶瓷動(dòng)態(tài)膜為手段,以組合移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器作預(yù)處理裝置,以實(shí)現(xiàn)新型陶瓷膜在該領(lǐng)域的工程應(yīng)用研究。 日益短缺的淡水資源已經(jīng)直接威脅到中國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。印花作為中國(guó)最普通的勞動(dòng)密集型微利行業(yè),每天耗費(fèi)大量的淡水并且產(chǎn)生同等的高色度、高濁度和高化學(xué)需氧量的廢水,因此,印花廢水的回用引起了更多人的關(guān)注。反滲透和納濾膜分離技術(shù)用于廢水的深度處理盡管能夠去除大部分細(xì)小的懸浮顆粒和無(wú)機(jī)離子,但它們成本和能耗都偏高,利用在廉價(jià)支撐體上生成的濾餅層充當(dāng)過(guò)濾機(jī)能的動(dòng)態(tài)膜則更具經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。 本試驗(yàn)用PAC做涂膜材料在多孔陶瓷管上生成動(dòng)態(tài)膜,最佳的操作條件是:涂膜時(shí)間15min、操作壓差0.2MPa、錯(cuò)流速度0.75m/s、PAC投加量1.5g/L。在顆粒受力分析基礎(chǔ)上,研究了動(dòng)態(tài)膜的成膜機(jī)理,數(shù)據(jù)分析顯示,成膜過(guò)程的前10min符合中間阻塞模型,后10～15min符合濾餅阻塞模型。阻力分析表明,濾餅層阻力占總阻力的66.5%,自來(lái)水沖洗就能夠有效去除;接下來(lái)先用氫氧化鈉(0.2mol/L)再用草酸(0.2mol/L)各清洗40min,純水通量恢復(fù)到90%以上。 在比較A/O和組合移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的降解過(guò)程和處理效果的基礎(chǔ)上,確定組合移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是更加適合印花廢水的預(yù)處理方案。通過(guò)鏡檢方法對(duì)微生物的組成進(jìn)行了長(zhǎng)期觀察,發(fā)現(xiàn)組合移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器中存在大量的懸浮和固著原生動(dòng)物,但未發(fā)現(xiàn)后生動(dòng)物。 在進(jìn)水COD(294～412mg/L)、濁度(19～28mg/L)、色度(61～83倍)時(shí),整套裝置對(duì)工廠印花廢水的平均去除率分別可達(dá)90%、97%和95%,出水水質(zhì)滿足印染廢水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)膜污染機(jī)理分析,發(fā)現(xiàn)胞外聚合物(EPS)是影響濾餅層滲透性能的主要因素之一,蛋白質(zhì)對(duì)陶瓷動(dòng)態(tài)膜污染貢獻(xiàn)最大,而多糖對(duì)濾布動(dòng)態(tài)膜污染貢獻(xiàn)最大;采用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDX)研究膜污染物的形態(tài)和成份,發(fā)現(xiàn)Ca、Mg等無(wú)機(jī)元素在膜面發(fā)生特征吸附,導(dǎo)致膜污染加重,通過(guò)先堿洗再酸洗,能有效恢復(fù)膜的滲透通量。清洗與再生為整套裝置的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證;產(chǎn)泥率低的成本優(yōu)勢(shì)使該系統(tǒng)較其他處理方法更具競(jìng)爭(zhēng)力。 本文的結(jié)論是,陶瓷動(dòng)態(tài)膜用于印花廢水的深度處理及回用是一種環(huán)境友好的、經(jīng)濟(jì)的新技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2597808