论文部分内容阅读
本课题将自行研制的五孔膜运用到MBR技术中，结合五孔膜结构特性和印染废水水质特性，从水力学和微生物学参数两方面，深入研究五孔膜MBR处理印染废水的过程中膜的运行特性，以及膜污染形成过程及机理。文章根据研究侧重点分为两个部分: ①印染废水含盐特点对膜MBR运行特性的影响，主要内容有对比单孔膜，考察了五孔膜在次临界通量运行下的运行特性;研究了废水含盐量对污泥混合液溶解性胞外聚合物（Soluble EPS，简称sEPS）、污泥体积指数SVI、污泥粒径等的影响，并考察了两种膜MBR处理不同含盐废水的运行状况及出水水质;对污染后膜进行阻力分析，并用扫描电镜、原子力显微镜对污染膜表面进行观察; ②水力条件对膜污染的影响，研究方法为通过小型管式膜MBR试验装置，分析曝气量、膜出水通量对膜运行状况的影响，探讨了水力条件对膜污染的影响。 本文主要得到以下结论: (1)在MLSS=4g/L，曝气量=200L/h时，测得五孔膜和单孔膜的临界通量区域分别为18-21L/(m2·h)和15-18L/(m2·h)。选择次临界通量10L/(m2·h)运行两组膜组件。试验发现，在次临界通量运行下，膜的污染可以分为两个阶段，第1阶段-缓慢发展阶段和第2阶段-快速发展阶段。五孔膜的第Ⅰ阶段持续时间比单孔膜要长，且五孔膜压力增长率dp/dt=0.083，单孔膜压力增长率dp/dt=0.1094，单孔膜的膜污染速率大于五孔膜的膜污染速率。 (2)改变废水含盐量至10g/L、15g/L，在次临界下运行膜组件，处理该印染废水。试验发现，随着废水含盐量的增加，两组膜组件的稳定运行时间均逐渐减小，膜污染速率加快。系统CODcr去除率略有降低，在一定范围内，盐度对MBR处理有机物的效果影响不大，但当盐度高到一定程度时，便会影响MBR对有机物的降解效能。 (3)废水含盐量对混合液污泥的sEPS含量、SVI、污泥颗粒粒径等均有影响。随着废水含盐量的增加，污泥混合液中sEPS的含量呈增加的趋势，且其含量与膜污染呈正相关;通过对污泥结构的观察发现，污泥絮体随着废水含盐量的增加由开放、疏松逐渐变得封闭、紧密，SVI随之降低;混合液中污泥颗粒粒径也随着废水盐度的增加，逐渐减小。 (4)对膜污染阻力进行分析发现，两种膜的膜阻力主要由浓差极化阻力和滤饼层阻力造成，占总阻力的80％以上。而五孔膜相对于单孔膜而言膜污染发展缓慢，较单孔膜耐污染。对膜表面进行原子力显微镜观察，发现污染后的单孔膜表面的污染层更厚且更为致密。 (5)在不同出水通量下运行膜组件发现，在次临界通量下，膜出水通量越小，膜稳定运行时间越长，TMP的增长率越小，膜污染发展越缓慢。在不同的曝气强度下运行膜组件发现，TMP的增长率随曝气强度的增加而逐渐降低，即在一定范围内，曝气量的增加能有效缓解膜污染，延长膜稳定运行时间。