膜生物反应器处理生活污水及铁盐预膜法减缓膜污染的研究

【摘要】：膜污染是限制膜技术应用发展的主要因素之一。 国内外对减缓膜污染的研 究报道很多, 在膜生物反应器中减缓膜污染的研究大多集中在采用物理清洗、 化学清洗或者改变膜的表面性质等方面,而对成品膜进行预处理方面的研究报道 很少,尤其是采用铁盐预膜法对微滤膜进行预处理的报道尚未见到。 因此, 我 们研究了一种简便、快速、有效的以氢氧化铁溶胶体的预膜法以有效地减缓膜污 染。 我们在膜 A 的膜表面采用氢氧化铁溶胶体进行了预处理,而对膜 B 未进行 任何预处理,然后用这两个膜进行了 254 天的处理城市生活污水的对比试验运 行。经过对比试验运行结果发现两个膜的膜通量衰减趋势上存在着差距,经过预 膜的膜生物反应器可以长期稳定运行,而未经过预膜的膜生物反应器的膜通量衰 减十分明显。很显然,在膜表面用氢氧化铁溶胶体进行预处理的膜在抗污染性能 方面具有明显的优势。经过预膜与未经预膜的两种膜在长时间运行之后通过清水 清洗、10% 盐酸清洗和 0.5% 次氯酸钠清洗后膜比通量恢复情况分别为:99.17% 和 95.88%,112.35%和 108.13%,158.86%和 138.14%,即经过预膜的膜污染相对 易于清洗恢复。经过对出水水质指标的监测还发现经过预膜的膜生物反应器的出 水水质稍优于未经预膜的膜生物反应器的出水水质。预膜与未经预膜两个膜生物 反应器的对同一种进水经过处理后出水的平均 CODCr 分别为 16.32mg/L 和 18.44mg/L,出水的平均氨氮浓度分别为 5.89mg/L 和 7.62mg/L,出水的平均浊度 分别为 0.2NTU 和 0.3NTU。综合水质全分析表明,两个膜生物反应器的出水水 质指标都远优于中华人民共和国城市污水再生利用-城市杂用水水质标准 (GB/T 18920-2002)。 这个对比试验结果表明,在膜表面采用氢氧化铁溶胶体对膜进行预处理是一 种经济、有效、确实可行的提高膜抗污染性能的新方法。 【关键词】：膜生物反应器 膜污染 氯化铁 絮凝 膜通量 预处理 比较 试验
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X703
【目录】：

• 第一章 绪 论7-25
• 1.1 水资源与水污染控制7-14
• 1.1.1 水与人体健康7-9
• 1.1.2 水资源危机9-12
• 1.1.3 水污染控制12-14
• 1.2 膜生物反应器在废水处理中的发展、应用及其限制因素14-22
• 1.2.1 膜分离技术概述14-15
• 1.2.2 废水中污染物的生物降解15-18
• 1.2.3 膜生物反应器18-19
• 1.2.4 膜生物反应器用于废水处理19-20
• 1.2.5 膜污染20-21
• 1.2.6 减轻膜污染的方法21
• 1.2.7 氢氧化铁胶体絮凝体的形成原理21-22
• 1.3 试验研究目的和内容22-25
• 1.3.1 试验背景22-23
• 1.3.2 试验目的23-24
• 1.3.3 试验内容24-25
• 第二章 试验装置及分析方法25-31
• 2.1 对膜预处理阶段的试验装置及工艺流程25-27
• 2.1.1 对膜预处理阶段的试验工艺流程25
• 2.1.2 对膜预处理阶段的试验装置设备及材料:25-26
• 2.1.3 对膜预处理阶段的试验操作程序简述26-27
• 2.2 MBR 处理实际生活污水阶段的试验装置及工艺流程27-29
• 2.2.1 平行试验阶段的试验工艺流程27
• 2.2.2 平行试验阶段的试验装置设备及材料:27-28
• 2.2.3 平行试验阶段的试验操作程序简述28
• 2.2.4 试验的基本参数28-29
• 2.3 主要分析项目及其测定方法29-31
• 第三章 关于预膜方法及预膜效果的比较研究31-44
• 3.1 预膜目的、方法及内容31-32
• 3.2 试验的运行情况32-42
• 3.2.1 进水水质32
• 3.2.2 反应器污泥浓度32-34
• 3.2.3 通量的变化情况34-37
• 3.2.4 膜生物反应器对浊度的去除作用37-38
• 3.2.5 膜生物反应器对氨氮的去除作用38-40
• 3.2.6 膜生物反应器对 CODCr 去除作用40-41
• 3.2.7 微生物的去除作用41-42
• 3.3 小结42-44
• 第四章 向反应器中投加铁盐减缓膜污染的研究44-49
• 4.1 杯试验44-47
• 4.1.1 氯化铁投加量试验44-46
• 4.1.2 投加氯化铁对混合液性状的影响46-47
• 4.2 膜生物反应器小试试验47-48
• 4.3 结论48-49
• 第五章 膜污染及其膜表面动力学的讨论49-56
• 5.1 膜污染49-51
• 5.1.1 膜污染概述49-50
• 5.1.2 膜污染的分类50-51
• 5.2 膜污染与膜表面动力学的关系51-52
• 5.3 在膜表面以氢氧化铁溶胶体预膜法的讨论52-56
• 第六章 结论56-57
• 参考文献57-61
• 发表论文和科研情况说明61-62
• 致 谢62

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