微滤/超滤深度处理生活污水研究

【摘要】：随着水资源的日益短缺,城市生活污水作为城市第二水源逐渐成为共识,生活污水回用也越来越重要。本文针对特定的经生化处理后的生活污水开展了以回用为目的深度处理研究。 经过污水水质分析并与《污水再生利用设计规范》(GB50335-2002)规定的回用水标准相比较,明确了需要去除的污染物,确定用微滤、超滤膜技术来处理该污水。采用自动化程度较高的膜处理中试装置,进行了现场生产性实验。 实验考察了微滤、超滤两种膜技术去除生活污水中污染物的效果,对操作压力、膜面流速以及进水水质等运行条件对膜性能的影响进行了研究,考察了膜长期运行时性能的变化,同时摸索了适合于该污水的膜清洗策略。 砂滤对CODcr的平均去除率为25.8%,作为膜的预处理措施能够有效地去除部分有机物。微滤实验表明,微滤膜产水CODcr浓度低于30mg/L,细菌总数在600cfu/mL左右,浊度低于2NTU,产水水质稳定,经过进一步消毒后水质优于回用水的水质标准。 微滤膜的产水水质不受操作条件的影响,但受进水水质的影响较大。产水通量随操作压力的升高而增大,但在较高操作压力下产水通量下降明显。进水水质变差会大大降低微滤膜的产水通量,造成不可逆污染。膜面流速的提高有利于提高微滤膜的产水稳态通量。微滤膜在长期运行后,受到较为严重的污染,膜性能在总体上出现了下降的趋势。采用运行40min,反冲3min的水力反冲洗方式能够取得较好的反洗效果,化学清洗时,采用碱洗、NaClO和酸洗结合的方式能够取得较好的化学清洗效果。 超滤实验表明,超滤膜产水CODcr浓度低于25mg/L,细菌总数平均430cfu/mL,浊度低于0.6NTU,经过进一步消毒后水质优于回用水的水质标准。超滤膜产水水质好于微滤膜产水水质,且随进水水质的变化有较小幅度的波动。操作压力和膜面流速对超滤膜的影响与对微滤膜的影响相同。超滤膜在长期运行时能保持较好的膜性能,经过化学清洗膜性能恢复较好。超滤膜采用运行45min,反冲1min的水力反冲洗方式能够使其产水通量完全恢复。采用NaClO和碱洗结合的方式能够取得较好的清洗效果,通量可以恢复到初始通量的90%以上。 【关键词】：生活污水 污水回用 微滤 超滤 膜分离
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 第一章 膜技术在污水回用中的应用8-25
• 1.1 污水回用在我国的重要意义8-13
• 1.1.1 污水回用的必要性8-9
• 1.1.2 国内外污水回用概况9-11
• 1.1.3 污水回用的领域11-13
• 1.1.3.1 农业用水11
• 1.1.3.2 工业用水11
• 1.1.3.3 居民及社区的非饮用水11-12
• 1.1.3.4 间接的饮用水循环12
• 1.1.3.5 直接的饮用水循环12
• 1.1.3.6 地下含水层的存蓄及恢复12
• 1.1.3.7 环境用途12-13
• 1.2 常见的污水回用技术13-14
• 1.2.1 传统处理方法13
• 1.2.2 生物过滤13
• 1.2.3 消毒13-14
• 1.2.4 活性炭吸附14
• 1.2.5 生物脱氮除磷14
• 1.3 膜技术概述14-18
• 1.3.1 膜技术基本理论14-16
• 1.3.2 微滤16-17
• 1.3.3 超滤17
• 1.3.4 膜技术的优缺点17-18
• 1.3.4.1 优点17-18
• 1.3.4.2 缺点18
• 1.4 膜污染及其控制18-22
• 1.4.1 膜污染的机理18-19
• 1.4.1.1 浓差极化18-19
• 1.4.1.2 膜的污染19
• 1.4.2 膜污染的控制19-22
• 1.4.2.1 膜污染的预防措施19-20
• 1.4.2.2 膜的清洗20-22
• 1.4.2.2.1 物理清洗20-21
• 1.4.2.2.2 化学清洗21-22
• 1.5 本课题的研究背景与主要工作内容22-25
• 第二章 污水水质分析与实验装置的建立25-34
• 2.1 污水情况介绍25-30
• 2.1.1 星城车间情况简介25-27
• 2.1.1.1 星城车间工艺流程25-26
• 2.1.1.2 Orbal氧化沟工艺的原理26-27
• 2.1.2 污水水质分析27-30
• 2.2 实验装置30-34
• 2.2.1 实验装置流程简介30-31
• 2.2.2 实验装置操作31-33
• 2.2.3 水质分析方法33-34
• 第三章 微滤、超滤膜深度处理星城污水中试研究34-61
• 3.1 微滤实验34-52
• 3.1.1 实验用微滤膜简介35
• 3.1.2 实验方案35-36
• 3.1.3 实验结果与讨论36-52
• 3.1.3.1 砂滤对污染物的去除效果36-37
• 3.1.3.2 微滤产水水质37-40
• 3.1.3.3 操作压力对膜性能的影响40-43
• 3.1.3.4 进水水质变化对微滤膜性能的影响43-46
• 3.1.3.5 膜面流速对膜性能的影响46-49
• 3.1.3.5 长期运行对膜性能的影响49-50
• 3.1.3.6 微滤膜清洗方案的探索50-52
• 3.2 超滤实验52-61
• 3.2.1 实验用超滤膜简介53
• 3.2.2 超滤实验结果与讨论53-61
• 3.2.2.1 超滤产水水质53-56
• 3.2.2.2 操作压力对膜性能的影响56-58
• 3.2.2.3 膜面流速对膜性能的影响58-59
• 3.2.2.4 长期运行对膜性能的影响59-60
• 3.2.2.5 超滤膜清洗方案的探索60-61
• 第四章 结论61-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

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