膜法水处理技术与集成.doc

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1、膜法水处理技术与集成，包括污水资源化、自来水安全净化等。   1.  难降解工业废水生物增效技术研究：   为了解决由于含复杂成分难降解工业废水中的悬浮物、胶体、污泥絮体等造成严重的膜污染问题，的生物增效技术作为一种强化二级生物处理技术以其独特的优势在难降解工业废水处理领域得到了广泛的关注。该技术是从自然界中找到降解某种污染物的最佳微生物或将已有高效降解菌通过诱变或基因重组等技术制成新型工程菌，并通过分离、筛选得到该目标污染物的高效降解菌株，扩大培养后投入到受污染环境中，最终降解污染物、消除污染的一类技术

2、。我所在研的石化废水生物增效关键技术研究，能在不改造或扩充现有废水处理设施的基础上，提高废水水处理的范围、效果及抗冲击负荷的能力，改善污泥的沉降性能。    2. 膜曝气生物反应器研究   膜曝气生物反应器采用透气性致密膜(如硅橡胶膜) 或微孔膜(如疏水性聚合物膜) , 通过膜腔体供氧, 在保持气体分压低于泡点的情况下, 可实现向生物反应器的无泡曝气。其具有曝气量少、硝化与反硝化一体化、污泥产生量小以及运行管理方便等特点, 在环境领域日益引起广泛的关注。本课题采用课题组自主研发的新型PVDF微孔疏水膜进行

3、膜曝气生物反应器相关研究。膜污染机理和控制方法及其节能降耗膜污染机理膜污染的发生机制十分复杂,不仅与膜材质、微孔结构和表面特性,以及被处理料液的基本物性有关,而且与膜生物反应器的结构设计、操作条件等相关。Bentem等[2]研究发现,原水经格栅预处理后,原水中的SS可去除30%~60%,COD去除率为10%~15%,这样可以改变原水成分,从而改善后续工艺的处理效果,减轻膜污染,减小剩余污泥产量并改善污泥性状。HKShon等[3]研究表明,吸附絮凝的预处理过程可以使膜达到最高的通量,同时也可使料液中的总有机

4、碳去除率超过90%。谢元华,膜生物反应器中膜污染机理及其防治许多研究者的运行结果显示,将微滤和超滤技术应用于给水处理时,其膜清洗周期较处理污水的短[4~6]。用于处理微污染源水的MBR一般沿用了处理污水的反应器结构形式,如在反应器内设导流板、膜组件下方设曝气管等,其运行参数也基本是参考MBR处理污水时的经验参数。但是,MBR处理微污染源水时的料液性质与污水处理系统存在很大差别,导致二者的膜污染特征不同[7]。由于微污染源水的贫营养环境,微生物浓度较低且代谢产物少[8、9],因此很难形成絮状菌胶团,游离菌体

5、更容易造成膜孔堵塞[10]。当MBR与PAC组合时,PAC存在选择优化问题,致使膜污染速度可能更快[11]。PAC粉末活性炭由于清水冲洗只能去除滤饼层污染,NaClO通常用于去除有机污染物,酸液用于去除无机污染物。膜污染迅速发展的原因分析①料液性质。微污染源水属于贫营养环境,生物反应器内微生物浓度较低,胞外聚合物分泌较少,很难形成菌胶团絮体,而游离态的菌体由于其大小与膜孔尺寸相近,容易引起膜孔堵塞[14]。②　反应器和膜组件结构。在制作反应器时未像处理污水的反应器那样设中间导流隔板,反应器内混合液不能形成

6、明显的升流区和降流区,膜面错流速率小,不利于控制污泥呈流化状态。另外,膜组件的上部膜丝距底部的曝气管较远,上部膜丝上附着的滤饼层不能在曝气冲刷作用下充分脱落,清洗时发现上部膜丝上附着的污染物明显比下部膜丝上附着的污染物多。为减缓滤饼层的形成,有必要开展反应器结构和曝气条件的优化研究。结论膜污染以滤饼层沉积和有机物污染为主,同时伴随着少量的无机物污染。使用0.3%~0.5%的NaClO浸泡足够时间,可使膜过滤性能基本得到恢复;而在碱洗后增加稀酸清洗,可进一步提高膜过滤性能。程家迪，MBR/PAC工艺处理微污

7、染源水的膜污染机理及控制MBR出水中的胶体颗粒和有机物是引发RO膜污染的重要原因[2]。deRoever等人使用环境扫描电镜发现胶体颗粒普遍存在于膜面污染层中,对膜污染有重要的贡献[3]。Li和Mo等人以MBR出水中的有机物为研究对象,认为有机物会与水中的二价离子尤其是Ca2+发生络合反应,在RO膜面形成致密的凝胶层,引发严重的膜污染[4、5]。Contreras综合考虑了胶体颗粒和有机物,发现有的胶体颗粒会吸附有机物,在膜污染中产生交互作用,发生联合污染[6]。2·2　污染层初步形成时冲洗对膜通量的恢复

8、①初步形成的污染层运行MBR/RO系统,水中的污染物首先与RO的膜面接触并初步形成污染层,此时的污染层结构相对松散[9]之后随着的运行污染层不断被压实、加厚,最终形成严重的膜污染。以高于临界通量的产水运行RO系统,膜污染迅速发生,35h后标准通量下降为0.71。重复试验一次,35h后标准通量下降为0.74。由试验中标准通量的变化可知,当以高于临界通量的产水运行RO系统时,标准通量下降很快。在短时间内污染物迅速聚集在膜面,认为此