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《北京建筑大学》 2018年
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金属离子驱动污泥EPS膜分离/提纯实验研究

宋鑫  
【摘要】:剩余污泥资源化是未来污泥处置的发展方向。污泥菌细胞中胞外聚合物(Extracellular polymers substances,EPS)含量不菲(10~40%干重)。如能经济、高效分离、回收,EPS用途广泛。传统上,EPS采用脱水法回收,但能耗高、加药剂,存在二次污染问题。膜分离技术脱水、浓缩似乎可以避免弊端。研究显示,Ca~(2+)、Fe~(3+)等高价金属离子可与EPS结合,不仅可获得较高的EPS回收率,而且能有效降低EPS膜污染现象。为此,课题研究首次尝试以模拟与实际EPS溶液为研究对象,探究高价金属离子作用下压力驱动的膜分离行为。金属离子与EPS主要成分——藻酸盐中羧酸基团相互作用可减轻藻酸盐膜污染,减轻过滤阻抗顺序为:Mg~(2+)Ca~(2+)Fe~(3+)Al~(3+)。三价金属离子减轻膜污染效果最为明显,主要是可以改变pH、形成氢氧化物胶体等原因。二价金属离子(Ca~(2+))作用下,微滤情况时可使藻酸盐与牛血清蛋白相互分离,且随膜孔径增大过滤阻抗逐渐减小;适宜Ca~(2+)浓度下,7μm膜孔径便能够达到较好的分离效果,而且不取决于两者的浓度比。膜面剪切力作用并不能减缓膜污染,反而降低EPS分离效率。各种分离、提纯EPS方法中,获得的多糖比例较为固定,而蛋白质比例差别较大。各种EPS钙析物中,阳离子交换树脂法提纯物与藻酸钠最为接近。因Ca~(2+)等二价离子存在,各类EPS钙析物中多糖羧酸根与金属离子的配合方式均为桥式配合。Ca~(2+)可降低EPS溶液的过滤阻抗,超滤膜大于微滤膜回收率(~90%)。Fe~(3+)的污染减轻能力优于Ca~(2+),但Fe~(3+)会影响EPS对重金属的吸附能力。EPS对Pb~(2+)的吸附量明显高于一般吸附材料,最高时可达833 mg/g。适宜提取EPS亦能提高污泥的整体过滤性能。
【学位授予单位】:北京建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ028.8

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨望臻;顾正阳;龚超;于水利;;基于正渗透的水处理组合工艺应用研究进展[J];水处理技术;2018年02期
2 郝晓地;罗玉琪;林甲;曹达啟;;污水潜能开发取决于适时补贴政策[J];中国给水排水;2017年12期
3 郝晓地;宋鑫;Mark van Loosdrecht;江瀚;;政策驱动欧洲磷回收与再利用[J];中国给水排水;2017年08期
4 朱南文;;土地填埋、干化焚烧、资源利用——我国城镇污水厂污泥处理处置技术应用的路线思考[J];净水技术;2016年05期
5 郝晓地;李季;曹达啟;;污水处理碳中和运行需要污泥增量[J];中国给水排水;2016年12期
6 王波;文湘华;申博;张攀;;正渗透技术研究现状及进展[J];环境科学学报;2016年09期
7 王社平;程晓波;姚岚;刘新安;王怡;王同悦;;施用城市污泥堆肥对土壤和青椒重金属积累的影响[J];农业环境科学学报;2015年09期
8 刘轶;周健;刘杰;杨志;龙熙;;污泥脱水性能的关键影响因素研究[J];环境工程学报;2013年07期
9 张江水;刘文;孙卫玲;许楠;倪晋仁;;胞外聚合物对Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附行为研究[J];北京大学学报(自然科学版);2013年03期
10 袁冬琴;王毅力;;活性污泥胞外聚合物(EPS)的分层组分及其理化性质的变化特征研究[J];环境科学;2012年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李金璞;张雯雯;杨新萍;;活性污泥污水处理系统中胞外多聚物的作用及提取方法[J];生态学杂志;2018年09期
2 纪莎莎;黄瑾;;磷回收在污泥资源化方面的研究进展与应用分析[J];中国市政工程;2018年03期
3 范勇;;城镇污水厂污泥处理处置现状分析及其工程方案论证[J];净水技术;2018年05期
4 杨文锋;张庆芳;杨期勇;朱琼;;市政污泥脱水及生物淋滤调理技术综述[J];工业水处理;2018年04期
5 任杰辉;程文;万甜;王敏;张晓晗;;缓冲液盐度对热提取活性污泥胞外聚合物的影响[J];环境科学学报;2018年08期
6 许晓玲;呼世斌;刘晋波;梁晓萍;何仕涛;;施用污泥堆肥对土壤中重金属累积和大豆产量的影响[J];环境工程;2018年03期
7 张志强;关笑;吕锋;夏四清;;悬浮填料对厌氧氨氧化MBR运行的影响特性及机理[J];中国环境科学;2018年03期
8 毛维东;郭中权;吴雪茜;;基于涡凹气浮浓缩的生活污泥化学调质研究[J];能源环境保护;2018年01期
9 孙明;鲁馨;李正;张兰河;张海丰;;胞外DNA在生物膜构建中的作用的研究进展[J];化学通报;2018年02期
10 凌琪;余志鹏;伍昌年;王晏平;唐家品;霍奔;;活性炭纤维电解预处理对MBR处理印染废水及膜污染的影响[J];应用化工;2018年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗承先;;世界可再生能源支持政策变迁与趋势[J];中外能源;2016年09期
2 李雄伟;李俊;李冲;薛一帆;王红军;何艳华;张蕾;;我国污泥处理处置技术应用现状及发展趋势探讨[J];中国给水排水;2016年16期
3 韦希;周雪飞;褚华强;;正渗透膜在水处理应用中的研究进展[J];水处理技术;2016年03期
4 潘淑芳;钟鹭斌;苑志华;祝敏平;郑煜铭;;正渗透膜材料及其应用技术研究进展[J];水处理技术;2015年11期
5 郝晓地;张健;;污水处理的未来:回归原生态文明[J];中国给水排水;2015年20期
6 钟溢健;张金娜;王秀蘅;任南琪;;聚乙烯醇修饰准对称无机膜的正向渗透效能[J];哈尔滨工业大学学报;2015年08期
7 郝晓地;王吉敏;胡沅胜;;强化污泥中木质纤维素产甲烷实验研究[J];环境工程学报;2015年07期
8 程世营;张捍民;杨凤林;;垫片法对正渗透过程中浓差极化的改善研究[J];膜科学与技术;2015年01期
9 郝晓地;刘斌;曹兴坤;胡沅胜;;污泥预处理强化厌氧水解与产甲烷实验研究[J];环境工程学报;2015年01期
10 郝晓地;魏静;曹亚莉;;美国碳中和运行成功案例——Sheboygan污水处理厂[J];中国给水排水;2014年24期
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1 ;污泥发电绍兴新能源有亮色[J];广西电力建设科技信息;2006年01期
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4 卢璟豪;;一种沙漠用污泥种植块及沙漠仿真种植方法实践[J];山东工业技术;2018年08期
5 陈祥;徐福银;包兵;胡艳燕;陈萌;;污泥处理产物和产品园林利用的分析[J];给水排水;2017年06期
6 王翼;;云南山区污泥处理厂设计方案[J];城市道桥与防洪;2017年05期
7 刘佰秋;;给水厂的污水及污泥处理设计研究[J];城市建设理论研究(电子版);2017年06期
8 陈艳萍;;浅析污泥处理与处置工艺技术[J];低碳世界;2017年23期
9 阿地力江·肉孜;;油田污泥的回收与再利用方法[J];中国资源综合利用;2017年09期
10 薛重华;周艺文;王磊;徐伟;;污泥深度脱水板框压滤设备的质量控制和检测方法[J];净水技术;2017年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张健;;污泥处理过程中的物质与能量流分析[A];2007水业高级技术论坛论文集[C];2007年
2 卢士燕;黄鑫;佟婧怡;温媚;丁德宝;代玲莉;;中国污泥处理领域专利布局现状及发展趋势研究[A];2014年中华全国专利代理人协会年会第五届知识产权论坛论文集(第一部分)[C];2014年
3 杨顺生;;超声波污泥处理技术在中国应用前景展望[A];四川省循环经济发展模式(Ⅰ)——污泥再生利用[C];2005年
4 洪刚;左健;薛咏海;;污泥处理及资源化利用-蛋白资源利用[A];全国排水委员会2015年年会论文集[C];2015年
5 王成端;蔡世涛;;欧洲低成本污泥处理技术概论[A];贯彻循环经济促进法开发固体废物资源研讨会论文集[C];2009年
6 薛咏海;;蛋白提取方式的污泥处理及资源化利用技术及工程应用[A];环境技术进入产业时代——2014(第八届)环境技术产业论坛论文集[C];2014年
7 陈广银;;超临界氧化在污泥处理中的应用[A];2007中国可持续发展论坛暨中国可持续发展学术年会论文集(4)[C];2007年
8 夏荣华;;浅析我国污泥处理的现状及其意义[A];新农村建设与环境保护——华北五省市区环境科学学会第十六届学术年会优秀论文集[C];2009年
9 汤小玲;周本华;袁曙华;;炼油污泥处理现状概述[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年
10 严奕波;黄智华;黄晓兰;肖炸和;;转炉污泥处理方案及生产实践[A];2007年中小高炉炼铁学术年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 谢忠设;污泥中可淘出“真金白银”[N];中国化工报;2012年
2 市经信委副主任 李中军;协同处置污泥 推进绿色发展[N];金华日报;2018年
3 本报记者 赵贝佳;污泥处理厂美如花园[N];人民日报;2017年
4 西安建筑科技大学冶金学院 姚毅;从污泥处理看生态产业化[N];中国社会科学报;2018年
5 本报记者 王中伟;推广燃煤耦合污泥发电[N];中国煤炭报;2018年
6 本报记者 乔国军;“吞下”8万吨污泥 发出2020万度电[N];扬州日报;2018年
7 本报记者 汪俞佳;污泥能变“宝”[N];人民政协报;2018年
8 特约通讯员 汪开敏 马志超;污泥变身清洁能源[N];中国能源报;2018年
9 记者 彭德倩;为污泥废物戴上资源能源“金冠”[N];解放日报;2018年
10 记者 潘琼英 阮宝夫 实习生 黄冠;柯桥又“亮剑”:印染污泥限排[N];绍兴日报;2018年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安长伟;农业场地地下水和污泥生态修复技术研究[D];沈阳大学;2018年
2 刘铮;污泥堆肥改性黄土—马铃薯系统中磷、钾及重金属的迁移研究[D];兰州大学;2018年
3 周健;AB法A段处理城市污水效能与机理研究[D];重庆大学;2004年
4 谭启玲;土壤、作物及微生物对污泥施用及Pb、Cd污染的反应[D];华中农业大学;2004年
5 王敦球;城市污水污泥重金属去除与污泥农用资源化试验研究[D];重庆大学;2004年
6 翟云波;基于化学活化法的污泥衍生吸附剂的制备及应用基础理论研究[D];湖南大学;2005年
7 余兰兰;污泥吸附剂的制备及应用研究[D];南京理工大学;2006年
8 葛利云;催化铁法与生物法耦合中胞内外聚合物的研究[D];同济大学;2007年
9 陈炎辉;赤红壤坡地上污泥污染物随地表径流流失的研究[D];福建农林大学;2008年
10 王嵘;臭氧破解污泥的溶出机制及同步臭氧氧化对污泥减量效能的影响研究[D];南昌大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张维宁;三种氧化剂对城市污泥脱水及重金属去除效率的影响[D];湖南农业大学;2017年
2 宋鑫;金属离子驱动污泥EPS膜分离/提纯实验研究[D];北京建筑大学;2018年
3 杨阳;镉胁迫下城市污泥和熟化污泥对马铃薯吸收镉、磷的影响[D];兰州大学;2018年
4 侯广颖;双酚A和双酚S与污泥水解酶相互作用的研究[D];山东大学;2018年
5 马龙;分步回收污泥磷的影响因素分析及响应曲面优化[D];贵州民族大学;2018年
6 毕三宝;O_2/CO_2气氛下污泥混煤燃烧特性及常规污染物排放特性研究[D];山东大学;2018年
7 贾通通;纳米铁系物质对污泥厌氧产气性能的影响[D];青岛科技大学;2018年
8 曾恩;污泥防粘附与两级节能干燥系统研究[D];南昌航空大学;2018年
9 陈文邦;基于CFD数值模拟下的污泥深度脱水工艺及安全评价研究[D];天津理工大学;2018年
10 田月臣;超声波与碱联合预处理剩余污泥的实验研究[D];东南大学;2017年
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