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《天津大学》 2004年
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膜生物反应器中延缓膜污染技术的研究

张颖  
【摘要】:膜生物反应器是一种新兴的污水处理工艺,在水资源日益缺乏和水污染日益严重的今天,该技术显示出强大的生命力,并受到了广泛的关注。与传统污水处理技术相比,膜生物反应器技术能够提供更优质的出水,并且运行管理更为方便; 与此同时,膜生物反应器也有至今尚未得到很好解决的技术难题——膜污染。膜污染会导致膜的使用寿命缩短,从而使得整个污水处理系统的运行成本上升,妨碍了该技术的推广,尤其是在经济落后地区的推广。 本课题的研究目的就是要用较低的成本、操作简单的技术来解决膜污染问题,从而有利于膜生物反应器在我国的大规模推广应用。本文中主要探讨了使用铁盐来控制膜污染的技术,包括预膜技术和絮凝技术; 以及对膜污染物的分子量分布特性的研究。 预膜技术是在尚未使用的膜组件上预涂铁盐,期望预膜层能阻挡有机物进入膜孔内部,从而延缓膜污染。为了检验预膜的效果,运行了两个平行的膜生物反应器,膜生物反应器A使用了预涂铁盐的膜组件,膜生物反应器B使用普通膜组件。经过253天的对比发现,两个膜生物反应器的出水水质在正常运行期间均符合相关标准,而且膜生物反应器A的膜污染速率较低。 絮凝技术是向运行的膜生物反应器中间歇投加铁盐,用以去除难降解的大分子有机物,控制由大分子有机物造成的膜污染。研究发现,混合液与出水CODCr差值与膜过滤阻力密切相关,而混合液中的CODCr主要由难降解的大分子有机物构成。间歇投加铁盐可以有效地降低混合液中由难降解有机物造成的CODCr,并部分恢复膜通量; 并且当原水为典型的生活污水时,控制铁盐浓度小于60 mg/L,不会对微生物活性造成影响。 采用空间排阻液相色谱与示差折光检测器联合使用技术,分析膜污染物的分子量分布特性时发现:大分子物质(10000 Dalton)是膜污染物的主要构成部分,其约占膜污染物总量的90%,且膜污染速率与大分子物质在混合液中所占比例呈线性相关; 此外,向混合液中适量投加铁盐被证明是一个控制大分子物质的行之有效的方法。
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