MBR复合膜组件在市政污水处理短流程工艺中应用研究

摘要

本文采用复合热致相帘式膜组件处理市政废水，对其长期的稳定运行效果、膜污染特点、断丝率、膜组件积泥情况、曝气均匀性、出水水质、工艺优化及能耗优化等方面进行研究，为工程设计与运行提供理论依据。
　　首先，研究了复合热致相膜组件的膜纤维性能及在市政污水处理过程中膜组件运行的稳定性。复合热致相膜纤维具有膜丝通量和强度高、断丝率低且拉伸强度好的特点，可以有效保证产水水质；复合热致相膜组件积泥的主要影响因素包括曝气管路堵塞、曝气方式和冗余度。当将曝气方式改为脉冲曝气、间隔时间15s、冗余度3cm，且将曝气管路增加排泥槽后，膜系统运行稳定，跨膜压差增加缓慢；
　　其次，通过试验显示复合热致相膜组件产水水质稳定，出水中COD一直稳定在50mg/L以下、TP大部分监测数据在0.5-1mg/L、TN在15mg/L左右、浊度基本保持在0.2NTU以下。总体来说，试验的出水水质较好，除低温期时，所检测指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。
　　再次，通过对污泥浓度、停留时间、膜通量和装填密度等工艺参数的优化可知，相同运行时间条件下，随着污泥浓度的增高，膜污染加剧；相同运行时间内，随着污泥浓度的增加，跨膜压差增长加快。随着膜通量的增加，膜池停留时间减少，膜污染速率加快；而且随着通量增加，其跨膜压差增加幅度也越来越大。装填密度越大，膜池停留时间越短，膜系统跨膜压差增加越大，膜污染越严重。通过对MBR系统CEB清洗的运行参数的优化显示：加药浓度1300mg/L、加药时间0.5h时，膜系统可获得较好的恢复。
　　最后，对复合热致相膜组件能耗方式进行了优化，并与传统湿法膜的能耗进行对比分析显示，湿法膜组件的吨水能耗为0.4-0.6kW·h/m3，复合热致相膜组件的吨水能耗为0.2-0.3kW·h/m3，则采用双层膜架和脉冲曝气后，MBR系统的能耗比湿法膜降低约50％。

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第一章 绪论

1.1我国水环境现状及未来发展方向

1.2现有的污水处理技术

1.3膜生物反应器技术

1.4课题研究意义与内容

第二章 试验装置材料及分析方法

2.1试验装置

2.2膜组件

2.3试验原水水质

2.4试验仪器及分析方法

2.5膜组件完整性测试

第三章 MBR复合膜组件的稳定性研究

3.1复合热致相膜纤维性能

3.2膜丝积泥的影响因素

3.3产水水质

3.4小结

第四章 处理工艺优化

4.1处理工艺参数优化

4.2膜清洗参数优化

4.3小结

第五章 能耗分析与优化

5.1湿法膜能耗分析

5.2复合热致相膜组件能耗分析与优化

5.3复合热致相膜与湿法膜的能耗对比

5.4小结

第六章 结论与不足

6.1结论

6.2不足与展望

参考文献

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