转盘式动态膜生物反应器处理生活污水

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1、东南大学坝士学位论文1．1．2动态膜形成方式按照动态膜的形成方式可将动态膜分为两类：预涂动态膜(Pre．CoatedDyIlamicMembrane)和自生动态膜(self-FomingDynamicMembrane，sFDM)，如图1．2。预涂动态膜是将膜基质浸入含有预涂剂的悬浮液或胶体溶液，利用其在错流过滤时的吸附、沉积和浓差极化作用，在基质表面形成动态膜。一些水合的氧化物、天然高分子电解质和人工合成聚合物都可以用来制作预涂膜。自生动态膜是由滤液中的活性污泥及其他一些物质在膜基材料表面逐渐沉积来形成的膜分离污泥层。自生动态

2、膜是在过滤过程中形成的，这就意味着自生动态膜反应器内的粒子向膜表面流动的速率同反向运输速率平衡。自生动态膜可以改善渗透通量和溶液的截留。自生动态膜的性能由所过滤的溶液的浓度、类型、形态和分子量以及错流速度决定。自生动态膜可用于传统的膜分离工艺。目前，自生动态膜已经引进到MBR中用以解释膜表面生物．滤饼层的形成。自生生物动态膜制备较为简单，一般以大孔廉价过滤材料如无纺布、筛网等代替传统的膜组件做基膜，使微生物及其代谢产物在其上沉积成膜，实现其截留作用【6l。ODO0O0O0臼主动态跋硬溶动态腹图1．2自生动态膜和预涂动态膜1．1

3、．3动态膜生物反应器的特点动态膜生物反应器处理污水除了具有与传统膜生物反应器类似的特点以外，还以其独特的优势在近几年得到持续发展：1)DMBR实现了水力停留时间与污泥龄的分离。膜对菌体的高效截留，可以有效地保持污泥中硝化细菌的总量，进而可以提高硝化能力。2)DMBR能实现反硝化。膜基材挂膜后在污泥颗粒内部产生的扩散阻力，形成了因氧浓度差异变化造成的好氧、缺氧和厌氧区，由此可实现反硝化【“。3)DMBR易于推广使用。由于膜基材的选材广泛和价廉易得，使得DMBR的成本比传统的膜生物反应器有很大的减少，相应的基建及运行费用低。4)D

4、MBR可有效控制膜污染。由于多孔膜基材的通量本身就很大，在膜污染严重的情况下还可以将膜基材表面的动态膜去除以后再重新预涂或自生，从而有效地控制膜污染瞄1。5)DMBR还具有设备简单、操作容易、处理效果较好等优点。2第一章绪论1．2动态膜生物反应器研究现状动态膜技术作为一种新兴技术手段，得到了专家学者广泛的研究和关注，主要的研究方向有以下几种。1．2．1膜组件结构主要是膜组件结构形式的创新设计：1)板式动态膜生物反应器板式动态膜组件一般是采用多孑L材料制成一定尺寸的板式膜并列组合而成的，利用附着上的较厚的污泥层实现固液分离，同时

5、可实现同步硝化反硝化。此时系统中的活性污泥能保持较高浓度，以相对较小的容积处理较高浓度的污水。传统的板式膜组件(如图1．3)的装填密度较小，组件不能反冲洗，曝气不均匀时还会产生曝气死区，故其推广发展受到局限。柴天，傅海燕【9]等研发了一种自支撑结构的新型柔性板式膜生物反应器。与普通板框平板膜不同的是，这种反应器的中间层为特殊纺织物做成的透析液收集层，可以使内外两侧的膜内支撑结构厚度小到只有2mm，因此这种膜的装填密度很高且耐冲洗，在曝气作用下膜片能够自由摆动，从而能均匀曝气，使挂膜充分有效。图1．3传统的板式膜生物反应器2)管

6、式动态膜生物反应器管式膜一般为直径为5～12．7mm的管状膜，是膜产品的一种重要结构形式。同板式膜相比，该结构具备更佳的水力条件和装填密度。早期的管式膜主要是陶瓷或金属膜，高分子管式膜在最近10年才真正取得应用的。无机管式膜几乎与板框膜组件同时出现，后来的高分子管式膜组件主要沿袭无机管式膜组件的结构和流程。其基本构造是管式膜被支架和端头固定、定位，物料的进口和可透过液体的出口都在端头上，膜外可以采用封闭壳体，也可以采用开放式。高分子管式膜组件的流程、适用的膜过程和应用领域与中空纤维膜组件类似，但在高粘度、高悬浮物流体的分离中更

7、具优势。傅大放，熊江磊等研发了一种新型微管式动态膜生物反应器(如图14)，其基本原理是将动态膜元件做成直径为6mm～10mm的管状膜，按设计要求封装在方形或圆形壳体中。同平板动态膜组件相比，微管式膜组件更易于保持膜面的水力条件均匀，更利于彻底清洗。东南大学硕士学位论文幽l-4微管式动态膜生物反应器微管式动态膜组件由膜壳、封装板、膜管、内曝气装置、进水口、出水口、混合液回流口组成。其中，膜壳可为圆形或方形，方形组件具备更高的装填密度，但其水力条件较圆形壳体稍差。封装板上布置一定数量的方孔，供安装、固定膜管用。膜壳内布置直径为6m

8、m的管状膜，长度为1．5～2m，其材质为PET，孔网形式为筛网或无纺布。出水口由封装板接出：进水口位于组件顶端，供混合液进入：回水口供浓缩后的混合液排出，返回生化池。该产品采用了一种独特的结构如图l-5所示。图1．5微管式动态膜组件结构1．2．2处理效果的影响参数DMBR生物