水資源的日益短缺成為我國乃至世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大障礙,解決水資源問題迫在眉睫。污水處理及海水淡化等再生水、淡化水技術(shù)的發(fā)展正在逐漸成為解決水資源問題的重要手段。膜生物反應(yīng)器（membrane bioreactor,MBR）結(jié)合了膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器技術(shù),在污水處理、海水淡化方面具有很大的優(yōu)勢和巨大的發(fā)展空間。在膜生物反應(yīng)器不斷發(fā)展的同時(shí),膜污染成為了嚴(yán)重阻礙MBR發(fā)展的最主要因素,膜污染導(dǎo)致的直接現(xiàn)象是膜通量的減小,從而使得進(jìn)料壓力增大、生產(chǎn)率降低、系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間增長、運(yùn)行成本增大。因此研究膜污染的機(jī)理和預(yù)測控制方法,保證膜生物反應(yīng)器能夠在穩(wěn)定的低耗能條件下獲得較大膜通量是促進(jìn)MBR推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。文章針對上述問題進(jìn)行了膜污染預(yù)測研究,以及為克服海水反滲透（seawater reverse osmosis,SWRO）脫鹽技術(shù)存在的預(yù)處理污泥體積增大和總體水回收率低兩大主要問題,提出了一種新型的混合反滲透-正滲透（reverse osmosis/forward osmosis,RO/FO）系統(tǒng),并在MATLAB中開發(fā)了RO/FO混合系統(tǒng)的軟件。（1）研究了MBR系統(tǒng)中的膜污染分類、機(jī)理、影... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

二級處理廢水中不同有機(jī)物的分子量分布

碩士學(xué)位論文11（b）2號膜（c）3號膜圖2.2不同孔徑膜通量和跨膜壓（TMP）變化圖由圖2.2可以看出，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間越長，膜污染越嚴(yán)重，導(dǎo)致跨膜壓差的增加和通量的減少。但是，由于膜表面的孔隙率較高以及膜材料纖維交織的特殊結(jié)構(gòu)，從而(i)可以有效清潔膜，(ii)反復(fù)清潔后可以很好地恢復(fù)膜的性能，并且(iii)膜的最小通量變化很校(5)膜組件結(jié)構(gòu)對膜污染的影響在膜法水處理工藝中,不僅要使膜組件有良好的分離性能，而且要有結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定的膜組件和裝置應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)過程。在研究PVC膜材料的過程中發(fā)現(xiàn)，在相同的操作條件下，垂直膜組件的膜生物反應(yīng)器具有較好的流動(dòng)狀態(tài)，曝氣和沖刷產(chǎn)生的氣液兩相流的剪切效果比水平裝置強(qiáng)得多。另外，水平裝置底部打孔曝氣，PVC膜較厚，曝氣孔側(cè)污泥沉積也較嚴(yán)重，膜污染速度較快，相應(yīng)運(yùn)行周期較短[32]。在相同的操作條件下，不同的放置方式對膜污染的影響如圖2.3所示。

膜法水處理系統(tǒng)模擬及膜污染預(yù)測研究12（a）膜組件水平放置（b）膜組件垂直放置圖2.3膜放置方式對膜污染的影響由圖2.3可以觀察得到，操作條件相同時(shí)，垂直放置的膜組件會(huì)使MBR有更好的流動(dòng)性能，曝氣產(chǎn)生的剪切效應(yīng)比水平膜組件更好。由于FMX在最具挑戰(zhàn)性的條件下仍能保持較高的通量和回收率，因此已被用于制造過程中的污水處理，分離和脫水以及各個(gè)行業(yè)的回收應(yīng)用。比較使用FMX轉(zhuǎn)盤、中空纖維、管狀和濾杯膜組件的膜過濾過程發(fā)現(xiàn)，當(dāng)運(yùn)行模式為靜態(tài)死端過濾時(shí)，F(xiàn)MX膜組件有更高的膜通量，膜的結(jié)垢程度更低，其次是中空纖維膜，管狀和濾杯膜組件。結(jié)果如圖2.4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國水資源空間不均勻性定量評價(jià)[J]. 齊泓瑋,尚松浩,李江.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]膜生物反應(yīng)器中厭氧氨氧化的啟動(dòng)研究[J]. 董堃,苑宇杭,陳宇超,張藝鳴,王敦球,李海翔.  水處理技術(shù). 2020(05)
[3]厭氧膜生物反應(yīng)器（AnMBR）膜污染過程及控制方法研究進(jìn)展[J]. 牛承鑫,潘陽,陸雪琴,甄廣印,張衷譯,宋玉,趙由才.  環(huán)境化學(xué). 2019(12)
[4]反滲透海水淡化水的電導(dǎo)率、氯化物及硼指標(biāo)分析[J]. 王曉楠,劉小騏,劉昱,馬明遠(yuǎn).  中國給水排水. 2019(22)
[5]遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法優(yōu)選黃芪皂苷微波提取工藝條件[J]. 黃鵬程,金偉鋒,萬海同,李暢,陳建真,樓小紅,何昱.  中草藥. 2019(16)
[6]正滲透膜對印染廢水中鉻的處理特性[J]. 吳敏杰,黃滿紅,陳剛,蔡騰,宋佳玲.  膜科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[7]正滲透技術(shù)濃縮氯堿陽極淡鹽水[J]. 劉燕,張銘元,王軍,李洪,鄧會(huì)寧.  膜科學(xué)與技術(shù). 2019(04)
[8]正滲透膜對再生水中不同抗生素的截留特性研究[J]. 丁嘉奇,蔡騰,黃滿紅.  膜科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[9]基于Zeta電位法研究超濾膜污染和清洗過程[J]. 王旭亮,李宗雨,趙靜紅,潘獻(xiàn)輝,郝軍.  應(yīng)用化工. 2018(11)
[10]反滲透在海水淡化中的發(fā)展形勢與應(yīng)用研究[J]. 孫洋.  鹽科學(xué)與化工. 2018(09)

碩士論文
[1]基于Hadoop的MBR膜污染數(shù)據(jù)的分析與仿真預(yù)測研究[D]. 李威威.天津工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3583912