膜组合技术处理城市垃圾焚烧厂渗滤液运行特性的研究

摘要

城市垃圾焚烧厂渗滤液是城市垃圾在运输、堆放过程中经受挤压和厌氧发酵所形成的一种组成复杂的高浓度有机废水。该渗滤液具有污染物浓度高、可生化性好、水量大、金属离子含量高、成分复杂等特点，若不加处理而直接排放，会造成严重的环境污染。课题以上海御桥垃圾焚烧厂垃圾渗滤液MBR+DTRO高效处理技术为依托，对MBR和DTRO系统的运行特性进行研究，并考察了膜组合技术长期稳定运行的除污效能，为该厂提供了一条现实可行、高效稳定的技术路线。 通过实验优化了MBR系统的运行参数，确定最佳运行参数HRT为6d，DO值控制在3～4mg/L之间，pH保持在7～8.5之间较适宜，膜操作压力在4.2bar左右。同时分析了生物反应器运行过程中污泥浓度MLSS、MLVSS和MLVSS/MLSS的变化情况，对活性污泥中微型生物优势种群跟踪监测，确定优势物种的变化规律。通过超滤清洗实验确定超滤反冲洗周期为12h，并对超滤膜的在线清洗进行了考察。 对DTRO系统的膜通量、脱盐率、运行压力和回收率等参数进行实验研究，分析了各参数之间的内在联系。对DTRO膜污染中的碳酸钙、硫酸盐沉积物、硅结垢和微生物、有机物污染的形成机理进行了理论分析，为判断DTRO膜污染类型和优化膜污染清洗方法奠定了理论基础。实验优化了DTRO膜污染清洗方法，并通过在线清洗验证了清洗方法和酸洗、碱洗启动时机的合理性。 对MBR+DTRO膜组合技术长期稳定运行进行实验研究，分别考察分析了MBR、DTRO和MBR+DTRO整个系统对渗滤液污染物的去除效能。经考察各项水质指标均优于上海市污水综合排放三级标准(DB31/199-1997)的设计要求(COD<,cr>《300mg/L：BOD<,5>《150mg/L；SS《350mg/L；NH<,3>-N《25mg/L)。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1前言

1.2城市生活垃圾处理技术简介

1.2.1卫生填埋法

1.2.2堆肥法

1.2.3焚烧法

1.3垃圾焚烧厂渗滤液的产生及水质特征

1.3.1垃圾焚烧厂渗滤液的产生

1.3.2垃圾焚烧厂渗滤液的水质特征

1.4垃圾渗滤液处理技术综述

1.4.1生物处理法

1.4.2物理化学处理法

1.4.3土地处理法

1.4.4膜分离法

1.5课题研究背景、内容和意义

1.5.1研究背景

1.5.2研究内容

1.5.3研究意义

第2章膜分离技术理论基础

2.1膜生物反应器

2.1.1 MBR的分类

2.1.2 MBR的特点

2.1.3 MBR的发展应用

2.2超滤

2.2.1超滤原理

2.2.2理想超滤模型(微孔模型)

2.3反渗透

2.3.1反渗透原理

2.3.2反渗透膜迁移方程

2.3.3碟管式反渗透

第3章工艺流程和研究方法

3.1上海御桥垃圾焚烧厂垃圾渗滤液水质特点

3.2工艺流程与研究设备

3.2.1工艺流程

3.2.2研究设备

3.3测试项目和分析方法

第4章MBR系统运行特性研究

4.1 MBR的启动运行

4.2 MBR运行参数的优化

4.2.1水力停留时间(HRT)

4.2.2溶解氧(DO)

4.2.3 pH值

4.2.4膜操作压力

4.3 MBR污泥特性分析

4.3.1污泥浓度和活性

4.3.2污泥沉降性能

4.3.3污泥生物相

4.4 UF膜运行特性

4.4.1膜通量变化特性

4.4.2反冲洗周期

4.4.3 UF膜在线清洗

4.5本章小结

第5章DTRO系统运行特性研究

5.1 DTRO的启动运行

5.2 DTRO运行影响因素分析

5.2.1膜通量

5.2.2脱盐率

5.2.3运行压力

5.2.4回收率和浓缩倍数

5.3 DTRO膜污染及清洗研究

5.3.1膜污染类型和形成机理

5.3.2膜污染清洗技术

5.3.3 DTRO膜清洗方法

5.3.4 DTRO膜在线清洗

5.4本章小结

第6章膜组合技术除污效能研究

6.1 MBR系统除污效能

6.1.1 CODcr的去除

6.1.2 NH3-N的去除

6.1.3 SS的去除

6.1.4 MBR系统总去除效能

6.2 DTRO系统除污效能

6.2.1 CODcr的去除

6.2.2 NH3-N的去除

6.2.3电导率的去除

6.2.4其它指标的去除

6.2.5 DTRO系统总去除效能

6.3 MBR+DTRO综合除污效能

6.4本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目