收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

膜生物反应器城市污水处理工艺优化运行与节能降耗研究

孙剑宇  
【摘要】:膜生物反应器(MBR)是一种高效的污水处理与再生技术,目前已应用于实际城市污水处理工程中。实际工程中膜污染和工艺运行能耗偏高是影响MBR广泛应用的两大关键问题。本论文依托国内大型MBR城市污水处理工程,系统表征膜污染与混合液理化性质的季节性变化规律,建立A~2/O-MBR污水处理的工艺概化模型,提出生化池曝气控制策略,在膜池实施脉冲曝气以降低能耗和控制膜污染,同时优化膜清洗策略,实现大型MBR工程的节能降耗与优化运行。实际MBR工程中膜污染与温度显著相关,低温导致过滤液粘度上升进而增加过滤阻力,还会刺激微生物产生更多的溶解性代谢产物,增加上清液有机物浓度,从而加剧膜污染。上清液有机物对于实际膜污染的贡献显著,腐殖质是优势膜污染物,多糖和蛋白质中仅有亲水性组分和大分子组分与膜污染潜势显著相关。建立了A~2/O-MBR污水生化处理工艺的概化模型,并基于现场测试的结果对模型的关键参数进行了校正。校正后的模型能准确模拟氨氮和总氮去除的动态变化,并且可以预测COD的变化趋势。基于模型建立了生化池曝气控制策略,包括“氨氮-DO-曝气量”两阶串级反馈PI控制和“进水水量-曝气量”补偿控制,模型模拟表明该策略可降低生化池曝气量13%~18%。该策略成功应用于实际工程中,降低好氧池鼓风机实际功率15%,年平均吨水能耗降低0.02 k Wh/m~3。通过对膜池曝气系统的工程改造实现了脉冲曝气模式。脉冲曝气在不加剧膜污染的前提下可降低膜池曝气量31%,平均吨水能耗降低0.11kWh/m~3。随总曝气量的增大,混合液粒径变小,胞外多聚物浓度降低,上清液有机物浓度上升,混合液理化性质的变化趋势不利于膜污染控制。结合实际工程的膜污染情况,确定该MBR工程的最适曝气条件(平均SAD值)为33m~3/(m~2·h)。膜清洗策略的优化包括将酸洗提至碱洗之前、采用草酸代替柠檬酸、在碱洗药剂中加入EDTA-Na_2。酸洗药剂的酸性、络合性均影响清洗效果,酸性为主导因素。在碱洗中添加EDTA-Na_2可以实现清洗药剂对有机和无机污染物的同步去除,进而提升清洗效果,EDTA-Na_2的最佳投加量为150mg/L。采用草酸代替柠檬酸可降低单位膜面积的清洗成本0.12元/m~2,加入EDTA-Na_2会增加清洗成本0.13元/m~2,综合考虑优化后的清洗策略成本无显著变化。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;用膜生物反应器处理污水[J];化工文摘;2000年08期
2 ;待发论文摘要 膜生物反应器处理污水性能的研究[J];哈尔滨建筑大学学报;2000年06期
3 赵世杰;膜生物反应器的工艺特点与应用[J];市政技术;2003年01期
4 武雯婷;翁立江;;沉入式膜生物反应器处理池塘污水的初步实验研究[J];环境技术;2006年04期
5 袁文瑛;;膜生物反应器及相关技术研究综述[J];中国科技信息;2008年20期
6 宝青娜;姜越;;萃取膜生物反应器的研究和应用[J];中国科技投资;2013年17期
7 孙国凤;;日首创用膜生物反应器生产单酸甘油脂[J];生物技术通报;1988年08期
8 常昊琳;王晓珍;李萍;;新型膜生物反应器处理印染废水研究进展[J];当代化工;2014年02期
9 桂娟;王玲;张睿;;膜生物反应器在处理污水中的应用与发展[J];科技致富向导;2011年21期
10 杨琦,263.net,文湘华,263.net,孟耀斌,263.net,钱易,263.net;膜生物反应器处理丙烯腈废水试验[J];环境科学;2000年02期
11 邹联沛,王宝贞,张捍民;膜生物反应器中膜的堵塞与清洗的机理研究[J];给水排水;2000年09期
12 尹国,彭超英,朱国洪,余以刚,高孔荣,刘振华;膜生物反应器中膜污染研究进展[J];环境保护科学;2000年05期
13 ;用膜生物反应器处理污水[J];精细化工基地信息通讯;2000年06期
14 李军,夏定国,赵琦,聂梅生;淹没复合式膜生物反应器技术[J];城市环境与城市生态;2001年04期
15 ;中空纤维膜生物反应器[J];机电设备;2001年05期
16 徐农,范益群,徐南平;陶瓷膜生物反应器出水水质及回用范围[J];水处理技术;2002年04期
17 杨小丽,王世和;膜生物反应器研究现状与展望[J];污染防治技术;2002年04期
18 张颖,任南琪,陈志强;膜生物反应器在日本的应用现状[J];中国给水排水;2002年02期
19 温东辉,陈吕军;膜生物反应器中膜分离单元运行参数优化试验[J];环境污染与防治;2002年05期
20 赵建伟,丁蕴铮,苏丽敏,陈吉;膜生物反应器及膜污染的研究进展[J];中国给水排水;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 万思青;张秀岳;温建志;;热致相分离膜在膜生物反应器中的应用[A];第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集[C];2009年
2 ;沉浸式膜生物反应器的技术开发[A];中国环保装备产业发展论坛论文汇编[C];2007年
3 高春梅;杨红;;新型膜生物反应器处理麻脱胶废水研究[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
4 石宝强;张捍民;杨凤林;孟凡刚;张兴文;;人工神经网络在膜生物反应器膜污染预测中的应用前景[A];中国精细化工协会第二届水处理化学品行业年会论文集[C];2006年
5 余献国;余子婴;李靖;;双致相聚偏氟乙烯膜生物反应器综合性能评价与应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
6 靳志军;;膜生物反应器应用中的几个问题[A];四川省水污染控制工程学术交流会论文集[C];2009年
7 郑祥;魏源送;樊耀波;刘俊新;;膜生物反应器在我国的研究及应用[A];’2001全国工业用水与废水处理技术交流会论文集暨水处理技术汇编[C];2001年
8 杨楠;邢卫红;徐南平;;一体式气升陶瓷膜生物反应器处理废水的研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
9 张晓峰;修光利;赵康;徐利行;张大年;;膜生物反应器净化复合气态污染物研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
10 郑祥;魏源送;樊耀波;刘俊新;;膜生物反应器在我国的研究及应用[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余智勇;厌氧膜生物反应器的污泥消化和膜污染特性[D];清华大学;2015年
2 张姣;电场耦合膜生物反应器膜污染控制和强化除磷研究[D];清华大学;2015年
3 丁一;AnMBR+FOMBR组合系统处理城市污水膜污染特性及机制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 孙剑宇;膜生物反应器城市污水处理工艺优化运行与节能降耗研究[D];清华大学;2016年
5 张颖;膜生物反应器中延缓膜污染技术的研究[D];天津大学;2004年
6 罗文连;电场膜生物反应器耦合处理工业园区综合废水试验研究[D];中南林业科技大学;2013年
7 闫险峰;两相厌氧—膜生物反应器处理中药废水中试研究及数学模拟[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 孟志国;非织造布膜生物反应器处理生活污水研究[D];大连理工大学;2006年
9 杜俊;复合膜生物反应器处理榨菜废水效能及膜污染控制试验研究[D];重庆大学;2011年
10 张寿通;金属膜生物反应器废水处理技术[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付宛宜;陶瓷膜生物反应器处理高浓度氨氮水源水的研究[D];清华大学;2014年
2 丁佳丽;间歇曝气式膜生物反应器对养猪沼液中兽用抗生素去除途径和特性的研究[D];上海师范大学;2015年
3 肖天岩;竹炭固定床膜生物反应器处理洗浴废水的应用研究[D];南京林业大学;2015年
4 刘芳芳;一体式膜生物反应器处理效能和膜污染研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 李祖成;动态膜生物反应器工艺中膜污染及其控制研究[D];安徽建筑大学;2015年
6 李晶;倒置A~2/O-动态膜生物反应器强化脱氮除磷实验研究[D];安徽建筑大学;2015年
7 冯超;U型中空纤维膜生物反应器中膜污染控制研究[D];合肥工业大学;2015年
8 张建鹏;折板膜生物反应器膜污染延缓性能及机理研究[D];大连理工大学;2015年
9 张雪雨;用电凝聚改善膜生物反应器膜过滤性能的研究[D];东北大学;2013年
10 余丹静;原位电凝聚膜生物反应器处理废水的工艺研究[D];东北大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 积轩;汉姆沃斯为两艘豪华游船配套薄膜生物反应器[N];中国船舶报;2011年
2 记者 危丽琼;膜生物反应器迎来黄金十年[N];中国化工报;2014年
3 中国膜工业协会 张保成;备受关注的膜生物反应器[N];中国化工报;2001年
4 张保成;膜生物反应器引起关注[N];中国化工报;2001年
5 郭薇;新加坡膜生物反应器进军中国市场[N];中国环境报;2006年
6 记者 刘全昌;膜生物反应器环保标准征求意见[N];中国化工报;2010年
7 记者 王秀兰;我国膜生物反应器走向工程应用[N];中国化工报;2005年
8 本报记者 杨静 通讯员 孙云;膜生物反应器技术把污水变资源[N];中国水利报;2007年
9 蔡忠仁;膜生物反应器处理污水高效环保[N];中国化工报;2011年
10 祝君翔;新型超滤膜生物反应器处理世博园污水[N];中国建设报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978