mbr工艺结构优化与膜污染缓解效能研究

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1、工学硕士学位论文MBR工艺结构优化与膜污染缓解效能研究白微哈尔滨工业大学2007年12月-国内图书分类号：TU992.3国际图书分类号：628.1工学硕士学位论文MBR工艺结构优化与膜污染缓解效能研究硕士研究生：白微导师：董文艺副教授申请学位：工学硕士学科、专业：市政工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2007年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628.1DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringSTRUCTUREOPTIMIZATIONOF

2、MBRSANDRESEARCHONEFFICIENCYOFRELIEVINGMEMBRANEFOULINGCandidate:BaiWeiSupervisor:AssociateProf.DongWenyiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MunicipleEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2007Degree-Conferring-Institution:Harbin

3、InstituteofTechnology摘要摘要MBR中混合液性质是影响膜过滤压差的主要因素，将传统的MBR结构形式进行改进，设计出一种新型膜生物反应器。它将混合液和膜组件分离，减轻了污泥性质对膜过滤阻力的影响；并利用水力循环代替动力循环，这从理论上在不增加能耗的前提下缓解了污泥性质对膜污染的影响。将一体式MBR和改进型MBR在长期运行条件下，进行污染物去除情况和膜污染情况的分析。在生物反应区对污染物去除能力相近的情况+下，由于凝胶层的“二次分离”作用，一体式MBR对COD、NH4-N和TN等污染物的去除优于改进型MBR。一体式MBR和改进

4、型MBR在运行的90多天时间里，运行周期数分别为5和2，在试验中验证了改进型MBR这种结构形式的改变对膜污染起到了很好的缓解作用。污泥性质对膜污染有很大的影响，这主要是因为污泥浓度的不断增大引起污泥性质的变化。当污泥浓度增大时，溶解性物质和黏度是引起膜污染的主要因素，MBR中黏度的主要产生物质是和胞外聚合物（ExtracellularPolymers，EPS）。一体式MBR中，污泥浓度的升高引起溶解性物质（SMP）和EPS的增长，两者均与污泥浓度有很好的相关性。EPS随污泥浓度的升高呈线性增长，SMP呈指数型增长；而在改进型MBR中，EPS随

5、污泥浓度的升高有所增长，但是相关性不明显，SMP随污泥浓度的升高呈指数增长。改进型MBR中SMP量>一体式MBR中SMP；一体式MBR中EPS大于6倍改进型膜区内EPS。一体式MBR中的SMP和EPS均是影响膜过滤压差的主要因素，EPS和SMP浓度引起膜过滤压差随之呈指数关系增长。而改进型MBR中，EPS含量低，与膜过滤压差的关系不明显，仅表现为正相关；但SMP对膜过滤压差的影响是显著的，呈指数相关。一体式MBR中，EPS所形成的凝胶层阻力对膜污染影响大，而SMP的含量是形成沉积层和膜孔堵塞作用的主要物质，凝胶层阻力的影响要远大于沉积层和膜孔

6、堵塞，这个结论是通过膜过滤阻力分析试验所证实的。关键词改进型MBR；一体式MBR；污泥浓度；溶解性微生物产物；胞外聚合物；膜过滤压差-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-II-AbstractAbstractThenatureoffeedinMBRsisthemainfactoraffectingtransmembranepressure.ImprovingconventionalMBRs,anewtypeofMBRisdeveloped.Itseparatessludgeandmembrane,whichcanreduceinfluence

7、ofsludgenatureandutilizeshydrauliccycleinsteadofpowercirculation,whichintheroyreliefseffectofnatureofsludgeonmembranefoulingonthepremiseofnotincreasingenergyconsuming.Atthelong-termoperatingconditions,removalofpollutionandmembr-anefoulingareanalyzedcomparisonbetweenSMBRandI

8、mproving-MBR.Inconditionofthesimilarremovalrateinthebiologicalreactionareaofboth+M