混凝強(qiáng)化重力流MBR除污染效能及膜污染機(jī)制研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：TU991.2 學(xué)校代碼：10213 國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：628.162 密級(jí)：公開(kāi) 工程 工程碩士 碩士學(xué)位論文 位論文 混凝強(qiáng)化重力流 MBR 除污染效能 及膜污染機(jī)制研究 碩 士 研 究 生 ： 王金龍 導(dǎo) 師 ： 梁 恒 教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位 ： 工程碩士 學(xué) 科

2、 ： 建筑與土木工程 所 在 單 位 ： 市政環(huán)境工程學(xué)院 答 辯 日 期 ： 2017 年 6 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 摘 要 摘 要 在當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展時(shí)期，分散式污水的隨意排放，造成嚴(yán)重的水環(huán)境污染，制約著經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。分散式污水處理是解決村鎮(zhèn)污水的有效方法，是提高水資源利用率的關(guān)鍵技術(shù)。重力流膜生物反應(yīng)器（Gravity-driven membrane bioreactor，

3、GDMBR）因其具有低能耗、低維護(hù)的特點(diǎn)，在分散式污水處理與回用領(lǐng)域極具潛力。不過(guò) GDMBR 長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定通量較低，極大地限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用?；炷鳛樗幚眍I(lǐng)域常用的工藝，具有除污效能好、操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，且可有效控制膜生物反應(yīng)器（Membrane bioreactor，MBR）的膜污染。然而在無(wú)（低）剪切力的 GDMBR 中混凝是否也能有效地控制膜污染、提高膜通量，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)關(guān)于這方面的研究，故本論文針對(duì)性地開(kāi)

4、展了混凝調(diào)控控制 GDMBR 膜污染，強(qiáng)化其產(chǎn)水及除污染效能研究。 根據(jù)混凝方式不同，先考察了原位混凝和預(yù)混凝對(duì) GDMBR 污水處理效能的影響。結(jié)果表明：原位混凝可以降低污泥混合液中溶解性有機(jī)物的含量，提高污泥混合液的碳源含量，加快脫氮菌群的生長(zhǎng)，但后期鋁鹽積累會(huì)對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成一定的影響，削弱脫氮效果。預(yù)混凝出水中殘存的少量鋁鹽對(duì)GDMBR 去除有機(jī)物有一定的促進(jìn)作用。同時(shí)，預(yù)混凝降低了進(jìn)水中有機(jī)物含量，延緩脫氮菌群生長(zhǎng)。此外，兩

5、種反應(yīng)器的出水 TP 和余鋁均達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)排放。 其次， 論文探討了原位混凝 GDMBR 出水通量的穩(wěn)定特性及其膜污染特性。結(jié)果表明：原位投加聚合氯化鋁（Polyaluminium chloride，PACl）可以顯著提升GDMBR 的膜滲透效能，然而膜通量隨運(yùn)行時(shí)間逐漸下降，通量無(wú)法穩(wěn)定。一方面 PACl 可形成大顆粒絮體進(jìn)而沉積在表面， 使生物濾餅層的孔隙率增加， 另一方面 PACl 也可阻止 SMP 和 EPS 粘附在膜表面，緩解這

6、些物質(zhì)在膜表面聚集和堵塞膜孔的影響。然而，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，原位混凝會(huì)導(dǎo)致鋁鹽的積累，減弱生物濾餅層的生物作用，生物濾餅層的 ATP 含量是空白組的五分之一。持續(xù)的原位混凝過(guò)程會(huì)影響混合液中生物的增長(zhǎng)，進(jìn)而影響生物濾餅層中的生物作用，這是膜通量無(wú)法維持穩(wěn)定的首要原因。 此外，本文進(jìn)一步開(kāi)展了預(yù)混凝對(duì) GDMBR 出水通量的通量穩(wěn)定特性及其膜污染機(jī)制。結(jié)果表明：預(yù)混凝也可顯著提升 GDMBR 的穩(wěn)定通量，且長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中通量能夠維持穩(wěn)定。