發(fā)布時間：2022-07-29 17:14

　　為了提高膜-生物反應器（MBR）出水安全性,發(fā)掘其在污水回用領域的潛力,本論文考察了MBR對污水中內分泌干擾物（EDCs）的去除效果,并使用納濾膜過濾MBR出水,濃液回流至MBR,以強化對EDCs的去除;此外,為了實現(xiàn)納濾系統(tǒng)的連續(xù)運行,本論文還研究了MBR出水對納濾膜的污染機理與清洗過程,確定了連續(xù)運行的清洗方式�？疾炝薓BR與傳統(tǒng)活性污泥反應器（CASR）對2種典型EDCs——雙酚A（BPA）和短鏈壬基酚聚氧乙烯醚（NPnEO,n=1~4）的去除效果。發(fā)現(xiàn)在相同污泥負荷下,MBR對BPA與NPnEO的去除效果均略好于CASR,但MBR可以承受更高的容積負荷。通過對兩種EDCs遷移行為的研究,發(fā)現(xiàn)在MBR與CASR中,生物降解均是去除EDCs的主要途徑,而污泥吸附對去除的貢獻均較小。此外,運行過程中MBR系統(tǒng)排放的EDCs遠少于CASR,表明其整體安全性更高。在相同運行條件下,考察了納濾強化的MBR系統(tǒng)與對照MBR系統(tǒng)對5種EDCs的去除效果。發(fā)現(xiàn)納濾截留均可強化對5種EDCs的去除,但對于不同目標物而言,納濾截留的貢獻不同。納濾截留可以顯著降低MBR出水的雌激素活性。研究還發(fā)現(xiàn),設... 

【文章頁數(shù)】：180 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 污水回用的意義和面臨的問題
    1.2 內分泌干擾物的存在、來源和危害
        1.2.1 內分泌干擾物在污水中的濃度
        1.2.2 內分泌干擾物的來源
        1.2.3 內分泌干擾物的危害
    1.3 膜-生物反應器處理內分泌干擾物的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 膜-生物反應器在污水回用領域的應用前景
        1.3.2 膜-生物反應器處理內分泌干擾物的潛力
        1.3.3 膜-生物反應器處理內分泌干擾物的研究現(xiàn)狀
    1.4 納濾膜特性及其處理內分泌干擾物的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 納濾膜的截留特性
        1.4.2 納濾膜截留內分泌干擾物的研究進展
        1.4.3 納濾膜與活性污泥法結合的研究進展
    1.5 目標物質的選擇
    1.6 研究目的和研究內容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究內容
        1.6.3 技術路線
第2章 膜-生物反應器對兩種內分泌干擾物的去除特性
    2.1 試驗裝置與試驗方法
        2.1.1 試驗裝置
        2.1.2 反應器運行參數(shù)
        2.1.3 雙酚A-污泥吸附等溫線測定方法
        2.1.4 污泥活性測定方法
        2.1.5 EDCs 樣品前處理與分析方法
    2.2 膜-生物反應器對雙酚A 的去除效果
        2.2.1 雙酚A-污泥負荷對去除效果的影響
        2.2.2 雙酚A-容積負荷對去除效果的影響
        2.2.3 對常規(guī)污染物的去除效果
    2.3 雙酚A 在膜-生物反應器中的遷移行為
        2.3.1 活性污泥對雙酚A 的吸附
        2.3.2 活性污泥吸附對去除雙酚A 的貢獻
        2.3.3 反應器壁及部件對雙酚A 的吸附
        2.3.4 反應器壁及部件吸附對去除雙酚A 的貢獻
        2.3.5 污泥活性的變化
        2.3.6 雙酚A 的生物降解產(chǎn)物
        2.3.7 雙酚A 的物料平衡
    2.4 膜-生物反應器對壬基酚聚氧乙烯醚的去除效果
        2.4.1 壬基酚聚氧乙烯醚-污泥負荷對去除效果的影響
        2.4.2 壬基酚聚氧乙烯醚-容積負荷對去除效果的影響
        2.4.3 對常規(guī)污染物的去除效果
    2.5 壬基酚聚氧乙烯醚在膜-生物反應器中的遷移行為
        2.5.1 混合液中壬基酚聚氧乙烯醚濃度的變化
        2.5.2 活性污泥對壬基酚聚氧乙烯醚的吸附
        2.5.3 活性污泥吸附對去除壬基酚聚氧乙烯醚的貢獻
        2.5.4 反應器壁及部件對壬基酚聚氧乙烯醚的吸附
        2.5.5 反應器壁及部件吸附對去除壬基酚聚氧乙烯醚的貢獻
        2.5.6 壬基酚聚氧乙烯醚的物料衡算
    2.6 微濾膜對去除壬基酚聚氧乙烯醚的貢獻
    2.7 小結
第3章 納濾膜對MBR 出水的過濾特性與膜污染清洗特性
    3.1 試驗裝置與試驗方法
        3.1.1 試驗裝置
        3.1.2 膜-生物反應器出水SDI 值
        3.1.3 納濾膜基本信息
        3.1.4 基本試驗方法
        3.1.5 清洗劑選擇試驗
        3.1.6 清洗方式的確定試驗
        3.1.7 納濾膜污染與清洗過程分析試驗
    3.2 三種納濾膜的清水通量、截留性能及污染清洗
        3.2.1 清水通量
        3.2.2 截留性能
        3.2.3 污染清洗
        3.2.4 納濾膜的選擇
    3.3 納濾膜清洗劑的選擇
        3.3.1 清洗劑對納濾膜透水性能的恢復能力
        3.3.2 清洗劑對納濾膜截留性能的影響
        3.3.3 清洗劑的選擇
    3.4 納濾膜清洗方式的確定
        3.4.1 在線堿洗對納濾膜透水性能的維持作用
        3.4.2 在線堿洗對納濾膜截留性能的影響
        3.4.3 在線堿洗中料液與清洗劑pH 值的變化
        3.4.4 納濾膜清洗的輔助方法
        3.4.5 清洗方式的確定
    3.5 納濾膜污染與清洗過程分析
        3.5.1 膜-生物反應器出水對納濾膜的污染
        3.5.2 納濾系統(tǒng)料液與透過液水質
        3.5.3 納濾膜表面污染物組成分析
        3.5.4 清洗過程中納濾膜表面污染物的變化
        3.5.5 清洗過程中納濾膜表面形態(tài)的變化
        3.5.6 清洗過程中納濾膜表面親疏水性的變化
        3.5.7 納濾膜污染與清洗過程
    3.6 小結
第4章 納濾強化膜-生物反應器去除內分泌干擾物的特性
    4.1 試驗裝置與試驗方法
        4.1.1 試驗裝置
        4.1.2 系統(tǒng)連續(xù)運行參數(shù)
        4.1.3 檢測與分析方法
    4.2 MBR+NF 系統(tǒng)與對照MBR 系統(tǒng)的運行狀況監(jiān)測
        4.2.1 系統(tǒng)流量與水力停留時間
        4.2.2 過渡槽水溫
        4.2.3 曝氣量
        4.2.4 溶解氧濃度
        4.2.5 混合液懸浮固體濃度
    4.3 MBR+NF 系統(tǒng)對BPA 和NPnEO 去除效果的強化
        4.3.1 水相濃度的變化
        4.3.2 泥相濃度的變化
    4.4 MBR+NF 系統(tǒng)對雌激素類EDCs 去除效果的強化
        4.4.1 GC-MS 標準曲線
        4.4.2 17β-雌二醇去除效果
        4.4.3 雌三醇去除效果
        4.4.4 17α-乙炔雌二醇去除效果
    4.5 納濾膜對EDCs 的截留效果
    4.6 兩系統(tǒng)對EDCs 去除效果的對比
    4.7 兩系統(tǒng)中雌激素活性的沿程變化
    4.8 常規(guī)污染物的去除效果
        4.8.1 COD 去除效果
        4.8.2 氮素去除效果
        4.8.3 磷素去除效果
        4.8.4 無機離子濃度的變化
        4.8.5 pH 值的變化
        4.8.6 納濾膜的截留效果
        4.8.7 兩系統(tǒng)對常規(guī)污染物去除效果的對比
    4.9 污染物在MBR+NF 系統(tǒng)中的遷移行為
        4.9.1 不同反應池對目標EDCs 去除的貢獻
        4.9.2 微濾膜對目標EDCs 去除的貢獻
        4.9.3 其他作用對目標EDCs 去除的貢獻
        4.9.4 不同反應池對常規(guī)污染物去除的貢獻
        4.9.5 微濾膜對常規(guī)污染物去除的貢獻
    4.10 小結
第5章 納濾截留對膜-生物反應器混合液性質的影響
    5.1 試驗裝置與試驗方法
        5.1.1 試驗裝置與運行參數(shù)
        5.1.2 取樣方法
        5.1.3 檢測與分析方法
    5.2 微濾膜跨膜壓差的變化
    5.3 膜-生物反應器混合液粘度的變化
    5.4 膜-生物反應器上清液有機物濃度的變化
    5.5 膜-生物反應器中活性污泥性狀的變化
    5.6 膜-生物反應器中微生物群落的對比
        5.6.1 物種豐度
        5.6.2 多樣性評價
    5.7 小結
第6章 結論與建議
    6.1 結論
    6.2 建議
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Development of an analytical method to determine phenolic endocrine disrupting chemicals in sewage and sludge by GC/MS[J]. SHEN Gang, YU Gang, CAI Zhenxiao ＆ ZHANG Zulin Department of Environmental Science and Engineering, POPs Research Centre, Tsinghua University, Beijing 100084, China.  Chinese Science Bulletin. 2005(23)
[2]納濾過程的污染問題及納濾膜性能的影響因素[J]. 朱安娜,祝萬鵬,張玉春.  膜科學與技術. 2003(01)
[3]膜生物反應器廢水處理工藝的研究進展[J]. 黃霞,桂萍,范曉軍,汪誠文,錢易.  環(huán)境科學研究. 1998(01)
[4]膜生物反應器中膜的最佳反沖洗周期[J]. 樊耀波,王菊思,姜兆春.  環(huán)境科學學報. 1997(04)
[5]膜-好氧生物反應器處理生活污水的試驗研究[J]. 汪誠文,錢易,劉銳.  給水排水. 1996(12)



本文編號：3666853