一、膜生物反应器的工艺特点与应用(论文文献综述)
沈诚[1](2021)在《一体化膜生物反应器处理某村生活污水运行特性研究》文中研究说明我国大部分农村地区没有建设生活污水收集管网和处理设施,污水未经处理随意排放,不仅影响环境卫生,甚至危害到人类健康。由于农村经济发展滞后,对农村生活污水的处理应选择投资和运行费用低、环境可持续和社会可接受的技术。随着膜材料与膜技术的发展,膜生物反应器(MBR)逐渐优势突显。膜生物反应器将生物处理技术与膜分离相结合,具有出水水质优、污泥膨胀率低、占地面积小、操作灵活等优点。本研究选择某村的生活污水为研究对象,自行设计并构建了一体化膜生物反应器,采用液位计和时间继电器控制进出水,实现MBR完全自动化运行。试验用水为人工模拟生活污水,选用不同材质膜探讨膜生物反应器处理农村生活污水运行效果和膜组件通量变化情况,从缓解膜污染的角度得出膜生物反应器最佳运行工况。研究表明,膜生物反应器在次临界膜通量、最佳曝气量和最优抽停比下运行,显着缓解膜污染。膜生物反应器在最佳工况下运行,有机膜对COD、氨氮、总磷去除率分别为88%、95%、62%,陶瓷膜对COD、氨氮、总磷去除率分别为90%、98%、43%,有机膜出水浊度0.4~0.7NTU,陶瓷膜出水浊度0.1~0.4 NTU。出水水质优于城市污水再生利用城市杂用水质标准和农田灌溉水质标准。分析膜污染机理,拟合滤饼层模型具良好的相关性,证明主要发生滤饼层堵塞,对比不同清洗方式的差异,最终采用物理和0.3%过氧化氢试剂组合方式清洗膜组件。研究中对比有机膜和陶瓷膜膜生物反应器运行性能,陶瓷膜的稳定运行通量大于有机膜,产水量多,且相同处理水量下,陶瓷膜膜组件有效面积小。在最佳工况下运行,陶瓷膜的出水水质优于有机膜,出水浊度小,有良好的过滤性能。
杨媛[2](2021)在《两级动态膜反应器污水浓缩和厌氧发酵产能工艺特性研究》文中研究说明随着我国城镇化进程的推进和人口的不断增长,城市污水的排放与处理量持续增加。传统的污水处理工艺在成功实现水污染控制的同时,也面临着能耗高、温室气体排放量大、污泥产量大等诸多问题,因此将“可持续发展”的理念融入污水处理日益重要。将厌氧发酵与膜分离技术耦合进行城市污水处理,可有效截留生长速率缓慢的厌氧微生物,实现水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的分别调控,降低污泥产量及曝气引起的能量消耗,同时将污水中的有机物转化为富含甲烷的生物气,实现能源回收与利用,因而厌氧膜生物反应器(AnMBR)技术逐渐得到研究与应用。然而,AnMBR技术仍然需要克服两方面的难点问题:一是分离膜本身的高成本、高能耗和膜污染问题;二是对于低有机物浓度的城市污水直接厌氧发酵产能效率低的问题。为此,本研究基于动态膜分离技术低成本、低能耗的特点,提出采用廉价粗孔微网作为支撑材料制备动态膜组件,构建两级动态膜高效污水处理和能源回收工艺,即通过第一级动态膜过滤反应器(DMF)直接过滤污水完成有机物的富集浓缩,耦合第二级厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR)完成浓缩液发酵实现能源回收。结合批式和连续实验,研究了两级动态膜系统(DMF-AnDMBR)的处理特性和稳定运行问题,分析了污水及其浓缩液中污染物的赋存状态,评价了系统的有机物和能量的收支平衡关系,为该工艺的实际应用奠定了理论和技术基础。本论文开展的研究工作及取得的主要成果如下:(1)解析了城市污水的颗粒物尺度和有机物组分分布,构建了 DMF装置并开展污水浓缩实验研究。典型城市污水的COD浓度约为440 mg/L,SS浓度约为170mg/L,有机物的主要成分为蛋白质、脂类和多糖类。DMF工艺可有效富集城市污水中的有机物,单周期运行(24h)后,可获得COD浓度超过2000mg/L的污水浓缩液,其中沉淀态SS和悬浮态SS占比分别为63%和34%,有机物中蛋白质和脂类占比分别为40%和4%,污水浓缩液的产甲烷潜能达到262.52±11.86 mL CH4/g COD,为回收生物能源提供了有利条件。(2)基于自生动态膜(SF)和预涂动态膜(PC)两种成膜方式,构建了两组厌氧动态膜生物反应器(SF-AnDMBR和PC-AnDMBR),开展动态膜形成过程及污水处理性能实验研究。结果表明,两种方式下均能形成稳定的动态膜,跨膜压差(TMP)增长缓慢,但是PC-AnDMBR的出水浊度更为稳定(27.1±9.44NTU),COD去除率更高(83%)。对比分析微生物降解和动态膜截留对有机物去除的贡献,发现两组反应器的差别不大,生微物降解对有机物去除的贡献率均大于65%,而预涂动态膜对溶解性有机物(DOM)的截留效果优于自生动态膜。(3)确定了 AnDMBR工艺预涂形成DM的最优操作条件。通过批式实验,考察了抽吸通量和抽吸时间对预涂动态膜形成过程、DM的性质以及过滤性能的影响,提出了快速形成稳定DM的操作条件为高通量(380 L/m2·h)下的短时间(15 s)抽吸,在该条件下,可以快速形成稳定的DM并获得良好的出水水质,以此作为后续实验的DM预涂最佳操作条件。(4)研究了运行温度(25℃与37℃)与反应器构型(完全混合式(CSTR)和上向流)对AnDMBR处理污水浓缩液功效的影响。不同温度与反应器构型条件下,均可实现缓慢的TMP增长,完成COD和浊度的高效去除(>96%)。相较于25℃,中温(37℃)条件下厌氧微生物活性更高,提升了污水浓缩液的甲烷化效率。在中温条件下,CSTR-AnDMBR通过水力剪切加强了混合与传质作用,强化了水解酸化作用,达到较高的甲烷转化率(0.16LCH4/g COD),提高了细菌和古菌的多样性,包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等优势微生物,尤其是参与有机物水解酸化的厚壁菌门(Firmicutes)具有更高的相对丰度,乙酸营养型产甲烷菌甲烷丝菌(Methanothrix)也具有较高相对丰度。(5)基于处理水质、有机物和能源收支平衡解析,全面评价了 DMF-AnDMBR的工艺性能。第一级DMF工艺实现污水中有机物的富集浓缩,第二级AnDMBR完成厌氧消化产能。两级反应器的出水均呈有机物浓度低、氮磷浓度高的特点,且SS浓度低,满足农业灌溉回用水的要求。在整个系统中,由于对溶解性有机物的截留效果差,随出水损失的COD占据33%左右,虽然污水中可转化为甲烷的COD占比不高(24%),但是通过污水处理和浓缩液厌氧发酵,可产生的能量折算为电能可达到1.29 kWh/m3,高于系统自身的能耗,实现可观的能量盈余。
陈玉蝶[3](2021)在《聚丙烯纤维球-MBR复合体系中膜的抗污染性能研究》文中指出膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)在污水处理工艺中具有占地面积小及出水水质好等优点,而膜污染是限制其在城市污水处理中推广应用的主要问题。目前控制膜污染的主要方法包括对进水进行有效的预处理、膜材料和膜组件的选择以及操作条件的优化和外源投加等。本论文主要目的是在膜生物反应器中外源投加柔性聚丙烯纤维球,通过物理机械冲刷和改善混合液特性来减缓膜污染,同时保证纤维球运行过程中对中空纤维膜性能和结构不产生影响。将改性后具有亲水亲油基团的纤维球应用到活性污泥中,研究吸附与生物降解耦合作用对双酚A(Bisphenol A,BPA)去除效果的影响,探讨改性纤维球填料提升活性污泥法去除BPA效果的途径和方法。通过为期60天的MBR长期运行实验,发现聚丙烯纤维球的加入可以延长膜组件的反冲洗间隔时间,从3天可最长延长到6天。纤维球的添加也能有效减缓(transmembrane pressure,TMP)跨膜压差的增长速度,减少运行周期内物理反冲洗次数,最多可从21次减少到9次。对运行前后的中空纤维膜的污染情况进行红外、激光共聚焦、纯水通量等表征测试,结果发现随纤维球添加量的增加,膜丝的污染程度逐渐减轻。添加聚丙烯纤维球对反应器出水水质几乎无影响。化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的去除率平均约为95%,总有机碳(total organic carbon,TOC)的去除效果约为97%,氨氮的去除效率在99%左右。聚丙烯纤维球的存在可以减少活性污泥混合液的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)和可溶性微生物产物(Soluble Microbial Products,SMP)的含量,还能改变微生物群落的结构。聚丙烯纤维球的添加对中空纤维膜的拉伸性能、熔点、玻璃化转变温度和热分解温度几乎无影响,不会缩短膜的使用寿命。研究发现,柔性聚丙烯纤维球的加入可以通过物理机械冲刷和改善活性污泥混合液特性来减缓膜污染,并对膜性能几乎不产生影响。将具有双亲基团的改性纤维球应用在活性污泥法中,改性纤维球对BPA的吸附聚集和生物膜上大量高活性微生物共同对BPA进行吸附-生物降解循环作用,对难降解有机物BPA的去除效果比单纯活性污泥法大幅提升。
高珊[4](2020)在《CGA-BPNN及CFD在MBR膜污染中的应用》文中研究指明膜生物反应器是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的废水处理新工艺,是污水资源化利用的一种重要手段。用MBR系统进行污水处理时,经常会遇到有大量的污泥被截留在膜表面的现象,该现象会造成膜污染,影响MBR系统处理污水的效果。研究发现,污泥产量(污泥表观产率系数)和系统产水量是MBR膜污染中的重要参数。本文的目的是建立网络模型预测污泥产量以及使用CFD软件模拟仿真计算系统产水量,以此来衡量膜污染程度。本文在计算污泥表观产率系数时,采用反向传播神经网络(BPNN)建立预测模型。BPNN算法是目前应用最广泛的一种神经网络算法,BPNN算法具有简单、可塑性等优点。但是在使用梯度下降法训练BPNN时,由于BPNN预测模型中的初始权值和阈值是随机生成的,这导致BPNN的收敛速度比较慢,容易陷入局部最小值。因此本文首先选用遗传算法(GA)优化BPNN的初始权值阈值,优化后的模型计算结果较为精确。但是遗传算法在搜索过程中,容易陷入局部最优,出现早熟现象。于是本文引入了混沌优化GA即混沌遗传算法(CGA)。CGA利用自身的混沌特征完美解决了GA优化过程中遇到的问题,使BNNN预测模型得到了最优的初始权值和阈值,通过模型计算的污泥表观产率系数较GA优化后得到的结果更为准确,误差更小。本文在计算系统产水量时,以串联式MBR膜组件为构建模型,通过使用CFD仿真软件ANSYS构建串联式MBR模型来计算系统产水量。结果表明,通过使用CFD软件建立串联式MBR系统模型,所求出的产水量较实际系统中的产水量相对误差较小,计算精度较高,达到了准确预算MBR系统产水量的目的,解决了通过计算系统产水量来衡量膜污染程度的问题,对MBR膜污染的研究有重大价值。
程婷婷[5](2020)在《赣江流域膜生物反应器处理船舶生活污水研究》文中研究指明随着我国的经济不断发展,交通运输行业也不断地变强,目前我国的铁路和公路的投资不断变为饱和,我国开始将投资的目光转向水运。伴随着水运基础设施建设的增强,必会带动我国航运市场的不断发展。当下国家倡导绿色发展,我国人民的生态环保意识亦普遍增强。船舶的航行对水体会造成污染,特别是船舶生活污水对周围水环境的污染问题逐渐受到越来越多的重视和关注。2019年9月,在党中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》中,明确要严格执行国家和地方污染物控制标准及船舶排放要求,这将船舶生活污水的处理提高到更高更严格层面。本文从水环境污染及保护出发,详细分析了船舶生活污水的来源及特点,研究分析了国内船舶污水处理的现状,探索了传统船舶污水处理方法的优缺点;针对现有方法的不足,改进船舶用膜生物反应器Membrane Bio-reactor(MBR),论证在处理船舶生活污水处理中引入膜生物技术的必要性和实用性。对江西省内河航运及水运污染状况进行调查和分析,根据赣江船舶污水的特点利用膜生物反应设备对船舶生活污水进行处理,对其处理效果进行研究。MBR反应器对CODcr的处理能力效果显着,初始期CODcr的平均消除率就达到85%左右,稳定期CODcr的平均消除率达到了 95%。实验数据表明膜生物可以取代传统的好氧生物处理中的二次沉淀池,提高悬浮物的去除效率,改善出水水质;利用膜分离技术对生物池内的大分子有机物和细菌进行截留、隔离,使之充分与污泥接触,可使排放出的污水达到IMO对船舶生活污水排放的新要求。本文的研究成果可为江西省内河水域船舶污水处理提供理论依据,为国内其他水域船舶生活污水处理提供有益参考,具有一定的指导意义。
曾俊[6](2020)在《基于IFAS-MBR工艺的典型PPCPs-土霉素处理技术研究》文中认为土霉素,作为目前应用最为广泛的四种主要四环类抗生素之一,在城市生活污水、河流、地下水和土壤中均已被检测到。尽管抗生素在环境中含量很低,但其在环境多样性和生物毒性等多方面具有可持续性污染,其残留在环境中会抑制动植物生长,危害人体健康。针对低含量、难降解的土霉素,传统的污水处理工艺去除效率低,迫切需要探讨在保证现有污水处理厂去除城镇生活污常规污染物的有效性的基础上,通过优化反应工艺参数或改善流程等处理方法,达到强化去除抗生素的可行性,并最终建立一套经济可行、工艺完备的污水处理技术。因此,本研究采用IFAS-MBR反应器作为生化反应器,探究不同操作条件下分别处理人工合成废水和含土霉素废水时反应器的性能变化,研究填料填充比例(10%、25%、50%)、水力停留时间(4h、8h、12h)和污泥停留时间(20d、40d、60d)对不含土霉素废水中COD和氨氮化合物的去除效果,以及对含土霉素废水中COD、氨氮化合物和土霉素的去除效果及膜污染程度的影响。主要研究内容和结论如下:(1)以不含土霉素有机废水为进水,反应器中污泥停留时间为60d,水力停留时间为4h,当填料填充比分别为10%、25%和50%时,COD和NH4+-N的去除率均呈先增后降的趋势,在填料填充比为25%时COD和NH4+-N去除率最高,分别为90.26%和86.45%;改变水力停留时间为8h,COD和NH4+-N的去除率较4h升高,去除率均在90.00%以上;水力停留时间为12h较8h时无明显变化。当水力停留时间为8h,填料填充比为25%时,为IFAS-MBR反应器对COD及NH4+-N去除的最佳条件,平均COD和NH4+-N去除效率高达95.46%和98.53%。在此基础之上,污泥停留时间由40d增加到60d,COD及NH4+-N的去除效率由80.00%左右升高到90.00%以上。(2)以含土霉素有机废水为进水,控制填料填充比为25%不变,当污泥停留时间为40d,水力停留时间为8h和12h时,IFAS-MBR反应器对100 ug/L土霉素的去除效率为58.86%和69.71%;控制水力停留时间为12h,当采用停留时间为60d的污泥时,对土霉素的去除效率达到72.30%。随着污泥停留时间及水力停留时间的延长,IFAS-MBR对有机废水中COD及NH4+-N的去除效率逐渐提升,但同时土霉素的存在会抑制IFAS-MBR反应器中微生物的种类及数量,对COD及NH4+-N的去除可能产生抑制作用。当采用水力停留时间为12h,污泥停留时间为60d时,土霉素的存在会将COD和NH4+-N的去除效率降低5.00%和3.00%左右。(3)以含土霉素有机废水为进水,控制污泥停留时间为60d,水力停留时间由4h上升至12h,MBBR和MBR中EPS和SMP中蛋白质、多糖、DNA及总有机碳含量都有明显的下降。当水力停留时间为12h,污泥停留时间由20d上升到60d,EPS和SMP中各组分同样有明显的下降,这表明膜表面污染的降低。另外,载体的选择对膜污染有重要影响。海绵改性生物载体或添加树脂颗粒对减缓膜污染有一定的作用。反洗和在线维护清洗能很好的防治膜污染。
李芸倩[7](2020)在《正渗透膜生物反应器污泥厌氧消化工艺性能及优化研究》文中指出本研究构建了污泥厌氧消化正渗透膜生物反应器工艺(adFO-MBR)。作为一项新型工艺,adFO-MBR在搅拌能耗、重金属安全性、有机负荷等多方面的工艺性能尚不明确,因此本论文从不同角度分别研究了:(1)工艺运行过程中污泥流变性的变化规律;(2)(重)金属元素在消化污泥中的含量与赋存形态的变化规律;(3)优化污泥预处理方式提高工艺有机负荷,以及(4)FO膜污染。研究结果表明,adFO-MBR中消化污泥的流变性能可用Herschel-Bulkley模型和Casson模型较好模拟。与传统反应器相比,adFO-MBR中污泥的表面电位(zeta电位)、胞外聚合物含量以及由于反向盐通量导致的电导率更高,这些参数变化有利于其形成更大的消化污泥颗粒粒径,从而降低了其消化污泥的剪切应力和粘度。在较高污泥含固率条件下,adFO-MBR的理论搅拌能耗比传统反应器可降低最高达39%。随着厌氧消化过程的进行,adFO-MBR污泥中的金属元素含量逐渐积累,而且其积累量大于传统反应器,这与前者污泥停留时间更长有关系。随着adFO-MBR反应器的运行,Fe、Mg、Zn、Cu、As五种金属元素的赋存形态趋于更稳定,它们的生物可利用性亦均呈明显降低趋势。adFO-MBR中腐殖质的含量较高,而腐殖质具有对金属元素稳定化的作用,这可能是adFO-MBR金属元素赋存形态改善的机理之一。通过正交试验筛选出了综合最优预处理条件为使用Na OH将p H值调至9,并在90℃下加热60 min。将最优预处理条件应用到adFO-MBR的长期运行试验中,使得反应器的容积甲烷产率达到了200-300 m L/L/d,约为超声预处理条件下的2-3倍。在此基础上,将adFO-MBR的有机负荷从1.50 g VS/(L·d)提升至2.25 g VS/(L·d),容积甲烷产率进一步提高到了400 m L/L/d,约为有机负荷提升前的2倍。污泥的挥发性固体降解率(VS降解率)达到了60%左右,约为未提升有机负荷时的1.7倍。FO膜污染中Cl、Mg为主要的无机污染元素。FO膜上污泥层内具有较高的Mg2+盐浓度。这一特点导致膜上污泥层中可耐受不利环境的拟杆菌门和厚壁菌门以及它们所包含的细菌纲的富集,同时也使得古菌中对盐离子较敏感的WSA2或者说WCHA1-57出现了富集的现象。
石耀科[8](2020)在《膜法水处理系统模拟及膜污染预测研究》文中认为水资源的日益短缺成为我国乃至世界经济发展的最大障碍,解决水资源问题迫在眉睫。污水处理及海水淡化等再生水、淡化水技术的发展正在逐渐成为解决水资源问题的重要手段。膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)结合了膜分离技术与生物反应器技术,在污水处理、海水淡化方面具有很大的优势和巨大的发展空间。在膜生物反应器不断发展的同时,膜污染成为了严重阻碍MBR发展的最主要因素,膜污染导致的直接现象是膜通量的减小,从而使得进料压力增大、生产率降低、系统停机时间增长、运行成本增大。因此研究膜污染的机理和预测控制方法,保证膜生物反应器能够在稳定的低耗能条件下获得较大膜通量是促进MBR推广应用的关键。文章针对上述问题进行了膜污染预测研究,以及为克服海水反渗透(seawater reverse osmosis,SWRO)脱盐技术存在的预处理污泥体积增大和总体水回收率低两大主要问题,提出了一种新型的混合反渗透-正渗透(reverse osmosis/forward osmosis,RO/FO)系统,并在MATLAB中开发了RO/FO混合系统的软件。(1)研究了MBR系统中的膜污染分类、机理、影响因素以及控制。根据膜污染位置、可清洗程度、污染物成分,研究了膜污染分类,简述了膜污染机理。按照膜的性质、操作条件、混合液性质和进水水质等四个方面对膜污染各种影响因素的产生、作用原理、影响过程进行了深入研究,为接下来的膜污染预测奠定了基础。详细介绍了膜材料本体改性、膜材料表面改性、膜组件的优化、料液性质的改变、操作条件的控制以及膜污染的清洗等方面对膜污染的控制和清洗的各种方法,为海水淡化过程中研究降低能耗奠定基础。(2)针对由于膜污染影响因素的复杂性而无法准确预测膜污染的问题,首先采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)对膜污染数据进行处理,得到对膜通量影响最大的三个影响因子,之后处理得到的实验数据,确定径向基(radial basis function,RBF)神经网络的结构,并采用遗传算法(genetic algorithm,GA)优化RBF神经网络参数,提高网络预测精度,训练建立基于PCA的GA-RBF膜污染预测模型,通过仿真证明优化后的膜污染预测模型在预测精度、收敛速度等方面均优于传统的RBF神经网络,达到了准确预测膜污染程度的研究目的。(3)针对海水反渗透(SWRO)脱盐技术存在的预处理污泥体积增大和总体水回收率低等两大主要问题,提出了一种新型的混合反渗透-正渗透(RO/FO)系统,对海水淡化预处理所排出的污泥料液,通过正渗透进一步浓缩,以FO代换离心机,以处理后的反渗透浓缩水作为FO的汲取液,再进行循环脱盐,以增加水回收率,减小污泥料液排放量,并增加一定的淡水产率。(4)在MATLAB中开发了RO/FO混合系统的软件并封装,结合不同的水通量值进行了仿真验证。软件可在RO/FO系统界面设置不同的操作参数,实现在多种不同的操作条件选项下快速估算出预处理污泥体积的减少百分比、RO整体水回收率、所需FO膜面积以及RO废渣的稀释率。
李健[9](2020)在《活性炭投加对厌氧动态膜生物反应器的性能强化和机理研究》文中指出动态膜生物反应器(DMBR)结合动态膜和膜生物反应器工艺,具有成本低、能耗低的优点。厌氧动态膜生物反应器(AnDMBR)则将动态膜技术应用到厌氧污水处理技术中,具有诸多优势。但是由于厌氧活性污泥颗粒在膜组件上的吸附/沉积,导致厌氧动态膜厚度增加,孔径变小,过滤阻力增加,膜孔堵塞引起的膜污染问题依然存在,同时工艺性能的稳定性亟待提升。一种较为新型的思路是向反应器中投加吸附剂,通过改善反应器内污泥性质提升反应器的运行性能。其中,孔隙发达,比表面积大的粉末活性炭(PAC)被应用到MBR、AnMBR和DMBR中,研究发现其能减缓膜污染,提升反应器运行性能。鉴于PAC在提升MBR和DMBR运行性能方面具有显着效果,本文开展了投加PAC强化AnDMBR性能的研究。通过对比分析三台反应器C-AnDMBR(Og/LPAC)、PAC-AnDMBR1(1g/LPAC)、PAC-AnDMBR2(3g/LPAC)对低浓度合成污水的运行表现,探究了厌氧动态膜(AnDM)物化性质、微生物特性和反应器宏观表现,揭示了 PAC投加强化AnDMBR的作用机理。得出的主要研究结论如下:(1)PAC能提升 AnDMBR 的处理性能。PAC-AnDMBR1 和 PAC-AnDMBR2的平均出水COD浓度分别为50.16mg/L,40.21mg/L,较C-AnDMBR分别降低了 22.5%,37.9%。平均去除效率提高到 82.72%、86.18%。PAC-AnDMBR1、PAC-AnDMBR2的平均出水VFA浓度降至7.7,7.0mg/L。(2)PAC能改善AnDMBR的过滤性能。PAC-AnDMBR2的出水通量比PAC-AnDMBR1 和 C-AnDMBR 分别提升了 20L/m2h,10 L/m2h。另外,PAC 的投加也减缓了反应器的过滤阻力,维持良好的出水浊度,实现了良好的截留效果。(3)PAC能改善厌氧动态膜的物化特性。投加PAC的AnDM结构疏松,EPS含量低,反应器过滤能力有所提升。从AnDM外层至内层,呈现出污泥粒径增大,EPS含量降低的趋势。并且随着PAC投加量的增多,动态膜污泥的疏水性降低,Zeta电位有所改善,比表面积和孔体积得到提高。(4)PAC能优化AnDM中细菌群落结构。与C-AnDMBR动态膜相比,PAC-AnDMBR1和PAC-AnDMBR2动态膜中微生物多样性和丰度增加,与厌氧水解酸化有关的变形菌门和拟杆菌门的丰度分别提升了 6.9%、13.3%。(5)PAC能优化AnDM中古菌群落结构,有利于产甲烷古菌的表达。与C-AnDMBR动态膜相比,PAC-AnDMBR1和PAC-AnDMBR2动态膜中甲烷鬃毛菌属的丰度分别提升了 8.4%、13.0%,投加PAC有利于提升甲烷鬃毛菌属表达活性。
陈钊[10](2020)在《甘肃汇能生物工程公司生产废水深度处理工艺研究》文中进行了进一步梳理甘肃汇能生物工程有限公司是一家专业从事生物发酵的高科技企业,主要生产线包括种子培养、发酵、发酵液预处理、板框压滤、闪蒸干燥等工艺过程,其产品为1300t/a的那西肽预混剂和精粉,在改变生产原料的同时该生产线还可以生产马杜霉素、恩拉霉素、金霉素、土霉素等产品。公司配套建设了污水处理站,处理工艺为厌氧-缺氧-好氧活性污泥工艺耦合BAF工艺,处理后的废水排入工业园区污水厂。公司自建污水处理站处理后的废水可以满足武威市工业园区污水厂进水要求和《发酵类制药废水污染物排放标准》(GB21903-2016),二种标准中明确了各指标的处理要求:CODcr≤600mg/l,BOD5≤400mg/l,SS≤250mg/l,NH3-N≤35mg/l。但是二种标准中没有对色度明确规定,出水色度大的问题一直没有得到有效解决,并且现有工艺处理后的出水水质偶有不达标的情况出现。课题为解决以上两个问题,决定在现有公司污水处理设施后添加膜生物反应器作为公司深度处理工艺,通过对现有出水特性分析后确定MBR最佳处理工艺参数,在最佳工况下监测MBR反应器对那西肽废水处理效果。公司原有污水处理站处理后出水各指标浓度为:CODCr为260~340mg/L,BOD5为120~150mg/L,NH3-N为10~20mg/L,SS为30~60mg/L,出水进入MBR反应器中进行深度处理。实验通过单一因素控制的方法,在控制活性污泥浓度为5500mg/L,DO浓度为2mg/L时,确定HRT最佳时间为4h;再确定活性污泥浓度为5500mg/L,HRT为4h时确定DO最佳浓度范围为1.5mg/L~2.5mg/L。实验最后得出最佳运行参数为:污泥浓度5500mg/L,DO浓度为1.5mg/L~2.5mg/L,HRT为4h,选择间歇高强度曝气方式,蠕动泵抽停时间比为10min/5min。在最佳运行工况下启动实验装置,检测深度处理后出水水质各污染物指标,研究废水色度的处理效果,结合武威市当地温度变化情况,通过温控装置和提高污泥浓度的措施解决低温下微生物活性降低的问题。在反应器运行阶段,当出水量降低了正常出水量的20%~30%时,进行膜清洗,实验采用曝气清洗和离线化学清洗方法结合的方式,测定膜通量恢复情况,清洗后膜通量可以恢复至新膜膜通量的95%。小试实验结束后,对未来公司所需建立的MBR膜池的尺寸和膜组件数量进行设计计算,得出MBR膜池尺寸为105m3,膜组件数量为5组;结合实际建设尺寸大小,确定膜组件清洗过程主要参数:清洗药剂0.1%浓度NaClO,清洗周期2h,药剂浸泡时间20min,反冲洗时间0.5min。实验得出膜生物反应器可以作为那西肽生产废水的深度处理工艺。研究阶段发现MBR反应器具有良好的抗冲击负荷能力,可以解决前段工艺出水水质不稳定问题,低温下采用对反应器添加温控装置和提高活性污泥浓度的方式来保证反应器高效的脱氮能力,最终经反应器处理后出水满足《城镇污水厂处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,且出水水质色度低于24度。
二、膜生物反应器的工艺特点与应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、膜生物反应器的工艺特点与应用(论文提纲范文)
(1)一体化膜生物反应器处理某村生活污水运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究目的 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 文献综述 |
2.1 农村生活污水特点及处理技术 |
2.1.1 农村生活污水概述 |
2.1.2 农村生活污水处理现状 |
2.1.3 农村生活污水处理技术 |
2.2 膜生物反应器概述 |
2.2.1 膜生物反应器分类 |
2.2.2 膜生物反应器膜组件 |
2.2.3 膜污染 |
2.2.4 膜组件清洗 |
2.3 膜生物反应器在农村生活污水处理中的应用 |
2.3.1 好氧MBR处理生活污水 |
2.3.2 厌氧MBR处理生活污水 |
2.3.3 MBR组合技术处理生活污水 |
第三章 研究材料与研究方法 |
3.1 实验材料 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 实验装置设计 |
3.2.2 现场调研 |
3.3 分析方法 |
3.3.1 水质检测与分析方法 |
3.3.2 膜性能测试与分析方法 |
3.3.3 其他检测方法 |
第四章 膜生物反应器运行参数对膜污染影响研究 |
4.1 膜生物反应器启动 |
4.1.1 实验装置构建 |
4.1.2 实验用水 |
4.1.3 污泥驯化 |
4.2 膜通量对膜污染影响 |
4.2.1 清水膜通量 |
4.2.2 临界膜通量 |
4.2.3 有机膜初始通量对膜污染影响 |
4.2.4 陶瓷膜初始通量对膜污染影响 |
4.3 曝气量对膜污染影响 |
4.3.1 不同曝气量溶解氧变化 |
4.3.2 不同曝气量有机膜跨膜压差变化 |
4.3.3 不同曝气量陶瓷膜跨膜压差变化 |
4.3.4 不同曝气量对膜污染影响 |
4.4 抽停比对膜污染影响 |
4.4.1 抽停比周期确定 |
4.4.2 不同抽停比运行产水量 |
4.4.3 不同抽停比对膜污染影响 |
4.5 小结 |
第五章 膜生物反应器最佳工况运行特性研究 |
5.1 膜生物反应器运行水质特性 |
5.1.1 pH变化 |
5.1.2 电导率变化 |
5.1.3 溶解氧变化 |
5.2 膜生物反应器运行污泥特性 |
5.2.1 污泥浓度 |
5.2.2 污泥沉降性能 |
5.2.3 污泥粒径 |
5.3 膜生物反应器内膜组件运行特性 |
5.3.1 膜通量变化 |
5.3.2 总阻力变化 |
5.4 膜生物反应器出水污染物去除特性 |
5.4.1 COD去除效果 |
5.4.2 NH3-N去除效果 |
5.5 小结 |
第六章 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)两级动态膜反应器污水浓缩和厌氧发酵产能工艺特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 城市污水处理研究进展 |
1.1.1 城市污水产生和处理现状 |
1.1.2 城市污水的能源回收潜力与方式 |
1.2 城市污水有机物富集浓缩技术研究进展 |
1.2.1 高负荷活性污泥(HRAS)工艺 |
1.2.2 化学强化一级处理(CEPT)工艺 |
1.2.3 膜分离技术 |
1.3 城市污水的生物能源回收技术 |
1.3.1 厌氧消化处理技术 |
1.3.2 AnMBR技术 |
1.3.3 AnDMBR技术 |
1.3.4 AnDMBR和AnMBR工艺性能比较 |
1.4 论文研究目的和内容 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 研究目的和意义 |
1.4.3 研究内容及技术路线 |
2 材料和方法 |
2.1 动态膜组件及污水水质 |
2.1.1 动态膜材料与膜组件 |
2.1.2 污水来源及水质特点 |
2.2 实验装置及实验设计 |
2.2.1 污水分级实验 |
2.2.2 DMF污水浓缩实验 |
2.2.3 AnDMBR中DM形成实验 |
2.2.4 AnDMBR厌氧发酵城市污水浓缩液实验 |
2.2.5 分析指标 |
2.3 污泥及泥饼分析 |
2.3.1 污泥及泥饼层前期预处理 |
2.3.2 BMP及SMA实验 |
2.3.3 微生物群落分析 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 常规水质指标分析方法 |
2.4.2 仪器分析方法 |
2.5 数据分析 |
2.5.1 数据差异性分析 |
2.5.2 数据相关性分析 |
2.5.3 产气数据模拟分析 |
3 动态膜过滤工艺(DMF)的构建与性能研究 |
3.1 DMF-AnDMBR系统的构建原理 |
3.2 DMF的优化与污水浓缩效能 |
3.2.1 城市污水分级特性 |
3.2.2 DMF的工艺条件优化 |
3.2.3 DMF的污水浓缩效能 |
3.3 城市污水浓缩液的分级特性 |
3.3.1 城市污水浓缩液的分级特性 |
3.3.2 污水和污水浓缩液的差异分析 |
3.3.3 污水浓缩液中的化学元素的组成分析 |
3.3.4 污水浓缩液的产甲烷潜力 |
3.4 本章小结 |
4 AnDMBR中动态膜的形成方式与优化研究 |
4.1 厌氧动态膜形成方式对比 |
4.1.1 过滤性能分析 |
4.1.2 常规污染物去除分析 |
4.1.3 溶解性有机物(DOM)去除分析 |
4.2 动态膜的性质分析 |
4.2.1 动态膜的物化性质 |
4.2.2 动态膜的形态分析 |
4.2.3 动态膜的阻力分析 |
4.3 预涂动态膜形成过程的优化 |
4.3.1 不同预涂参数设置下动态膜运行特性 |
4.3.2 最优预涂条件的确定 |
4.4 本章小结 |
5 AnDMBR处理污水浓缩液的工艺性能研究 |
5.1 温度对AnDMBR工艺性能的影响 |
5.1.1 过滤性能 |
5.1.2 COD去除率与产甲烷分析 |
5.1.3 DM膜组件的清洗 |
5.2 反应器构型对AnDMBR工艺性能的影响 |
5.2.1 过滤性能 |
5.2.2 COD去除及产甲烷分析 |
5.2.3 污泥及泥饼性质分析 |
5.3 微生物群落结构分析 |
5.3.1 不同温度条件下微生物群落分析 |
5.3.2 不同反应器构型条件下微生物群落分析 |
5.4 本章小结 |
6 DMF-AnDMBR污水浓缩与产能系统评价 |
6.1 DMF-AnDMBR的水质评价 |
6.2 COD平衡及能量收支平衡分析 |
6.2.1 COD平衡分析 |
6.2.2 能量收支平衡计算分析 |
6.3 DMF-AnDMBR的综合评价 |
6.4 本章小结 |
7 结论与创新点 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录Ⅰ: 攻读博士学位期间取得成果 |
附录Ⅱ: 攻读博士学位期间参与科研项目 |
(3)聚丙烯纤维球-MBR复合体系中膜的抗污染性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 膜生物反应器概述 |
1.2.1 膜生物反应器的原理及特点 |
1.2.2 膜生物反应器的种类 |
1.2.3 MBR发展概况 |
1.2.4 MBR存在的问题 |
1.3 MBR的膜污染问题 |
1.3.1 膜污染类型和形成机制 |
1.3.2 膜污染的影响因素 |
1.4 膜污染控制方法 |
1.4.1 进水的有效预处理 |
1.4.2 膜材料及膜组件的优化选择 |
1.4.3 操作条件的优化 |
1.4.4 絮凝剂、吸附剂、填料载体的投加 |
1.4.5 膜清洗 |
1.5 填料载体概述 |
1.5.1 填料的种类及结构性能 |
1.5.2 填料载体在MBR中的作用 |
1.6 课题的研究目的及研究内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器及分析方法 |
2.2 实验材料及方法 |
2.2.1 膜组件及填料载体 |
2.2.2 活性污泥的培养 |
2.3 PVDF中空纤维膜的表征 |
2.3.1 红外光谱分析 |
2.3.2 扫描电镜分析 |
2.3.3 热重分析 |
2.3.4 差示扫描量热法分析 |
2.3.5 动态热机械分析 |
2.3.6 拉伸性能测试 |
2.3.7 原子力显微镜测试 |
2.3.8 激光共聚焦显微镜测试 |
2.3.9 纯水通量测试 |
2.3.10 膜表面zeta电位测试 |
2.4 MBR及活性污泥法水质及活性污泥混合液特性测试 |
2.4.1 COD_(cr)和氨氮(NH_4~+-N)测试 |
2.4.2 总有机碳(TOC)和总氮(TN)测试 |
2.4.3 微观污泥形态 |
2.4.4 EPS和 SMP的提取 |
2.4.5 活性污泥混合液中微生物菌群的提取和测试 |
2.5 聚丙烯纤维球的相关表征和测试 |
2.5.1 外部形貌 |
2.5.2 生物量的测试 |
2.5.3 纤维表面的生物相 |
2.5.4 微生物菌群测试 |
第三章 聚丙烯纤维球对长期运行MBR中膜污染的影响 |
3.1 引言 |
3.2 MBR反应器运行过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纤维球的添加对MBR运行过程中TMP的影响 |
3.3.2 纤维球的添加对MBR出水水质的影响 |
3.3.3 纤维球的添加对活性污泥混合液特性的影响 |
3.3.4 纤维球的添加对活性污泥混合液中微生物优势菌群及丰度的影响 |
3.3.5 聚丙烯纤维球外观及负载生物量情况 |
3.3.6 纤维球的添加对MBR中膜污染情况的影响 |
3.3.7 纤维球的添加对中空纤维膜性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 吸附与生物降解耦合作用对BPA去除效果的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 功能聚丙烯纤维的制备 |
4.2.2 材料表征和测试方法 |
4.2.3 溶液中的吸附实验 |
4.2.4 活性污泥中的吸附实验 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 改性前后聚丙烯纤维的表征 |
4.3.2 改性纤维球对水溶液中不同浓度BPA吸附效果的影响 |
4.3.3 纤维球改性前后对活性污泥混合液中BPA去除效果的影响 |
4.3.4 载体挂膜对活性污泥混合液中BPA去除效果的影响 |
4.3.5 吸附和生物降解耦合对BPA吸附持续性的影响 |
4.3.6 常见污染物处理效果 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(4)CGA-BPNN及CFD在MBR膜污染中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1. 膜生物反应器概述 |
1.1.1. 膜生物反应器的技术简介 |
1.1.2. 膜生物反应器发展的历史沿程 |
1.2.膜生物反应器的应用 |
1.2.1. 膜生物反应器好氧及厌氧工艺在有机废水处理中的应用 |
1.2.2. 膜生物反应器在国内的应用现状 |
1.2.3. 膜生物反应器的类型 |
1.3. 本文的研究目的及内容 |
1.3.1. 本文的研究目的和意义 |
1.3.2. 本文的主要研究内容 |
1.4.论文的结构安排 |
第二章 MBR系统的膜污染现象 |
2.1. 膜污染的概念 |
2.1.1. 浓差极化现象 |
2.1.2. 膜孔堵塞现象 |
2.1.3. 表面沉积现象 |
2.2. 膜污染的特征及其影响因素 |
2.2.1. 膜污染的特质 |
2.2.2. 膜污染影响因素 |
2.3. 膜污染的防控措施 |
2.3.1. 膜组件的优化与曝气管路设计 |
2.3.2. 控制污泥浓度 |
2.3.3. 改善污泥混合液特性 |
2.3.4.优化膜分离操作条件 |
第三章 BP神经网络(BPNN)在MBR膜污染中的应用 |
3.1. 人工神经网络 |
3.1.1. 神经网络与生物学联系 |
3.1.2. 神经元简介 |
3.1.3. 神经网络简介 |
3.2.BP神经网络(BPNN) |
3.2.1. BP神经网络简介 |
3.2.2. BP神经网络的基本算法 |
3.2.3. BP神经网络的训练过程 |
3.3. BP神经网络对MBR系统中污泥表观产率系数的计算 |
3.3.1. 预处理实验数据 |
3.3.2. PCA在MBR系统中的应用 |
3.3.3. BP神经网络模型计算污泥表观产率系数 |
3.3.4. 实验结果分析 |
3.4. 本章小结 |
第四章 混沌遗传算法(CGA)优化BP神经网络预测模型 |
4.1. 遗传算法(CGA) |
4.1.1. GA简介 |
4.1.2. GA运算过程 |
4.1.3. GA实现 |
4.2. 混沌遗传算法(CGA) |
4.2.1. CGA简介 |
4.2.2. CGA运算过程 |
4.2.3. CGA实现 |
4.3. 混沌遗传算法(CGA)优化BP神经网络预测模型 |
4.3.1. GA优化BP神经网络模型 |
4.3.2. CGA优化BP神经网络模型 |
4.3.3. 结果分析 |
4.4. 本章小结 |
第五章 CFD对MBR系统产水量的模拟仿真计算 |
5.1. 计算流体力学(CFD)及MBR系统产水量 |
5.2. CFD仿真软件介绍 |
5.2.1. ICEM CFD前处理器 |
5.2.2. FLUENT求解器 |
5.3 .CFD仿真软件计算串联式MBR系统产水量 |
5.3.1. 串联式MBR |
5.3.2. 用 ICEM CFD建立串联式MBR几何模型 |
5.3.3. 求解器对串联式MBR网格文件的计算 |
5.3.4. 结果分析 |
5.4. 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
参考文献 |
发表论文及其科研情况 |
致谢 |
(5)赣江流域膜生物反应器处理船舶生活污水研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 船舶生活污水来源及组成特点 |
1.1.1 船舶生活污水的来源 |
1.1.2 船舶生活污水组成及特性 |
1.1.3 船舶生活污水对环境的危害 |
1.2 船舶生活污水的处理方法 |
1.2.1 无排放型 |
1.2.2 排放型 |
1.3 国内外关于船舶使用MBR处理技术的研究现状 |
1.3.1 国外关于船舶使用MBR处理技术的研究现状 |
1.3.2 我国关于船舶使用MBR处理技术的研究现状 |
1.3.3 MBR未来的研究重点 |
1.4 研究内容 |
2 MBR膜的特性分类、组合方式及技术特点 |
2.1 MBR膜的特性及分类 |
2.1.1 板框式膜组件 |
2.1.2 管式膜组件 |
2.1.3 卷式膜组件 |
2.1.4 毛细管式膜组件 |
2.1.5 中空纤维式膜组件 |
2.2 MBR组合方式及技术特点 |
2.2.1 分离式MBR |
2.2.2 一体式MBR |
2.2.3 复合式MBR |
2.2.4 MBR工艺的特点 |
2.2.5 MBR膜的污染及清洗 |
3 赣江航运及水污染状况调查 |
3.1 赣江内河航运现状 |
3.1.1 航道 |
3.1.2 港口分布 |
3.1.3 赣江航行船舶状况 |
3.2 赣江水污染的现状 |
3.3 对南昌船舶密集停泊区水样的采集与分析 |
3.3.1 采集样品 |
3.3.2 赣江南昌段船舶密集区的水化学指标 |
3.4 对取水区域水质不达标的原因分析 |
3.5 船舶生活污水 |
3.5.1 船舶生活污水的定义 |
3.5.2 船舶生活污水特征 |
3.5.3 船上生活污水排放量的计算 |
3.5.4 船舶生活污水的危害 |
3.5.5 船舶生活污水的处理方法 |
4 MBR处理船舶生活污水的研究 |
4.1 实验装置与方法 |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 实验结果及分析 |
4.1.4 处理船舶污水实验 |
4.2 处理机理 |
4.3 船用MBR的结构工艺设计 |
4.3.1 生物反应器的设计参数确定 |
4.3.2 设计计算 |
4.3.3 MBR池容积负荷计算校验 |
4.3.4 进水要求 |
4.3.5 船用MBR膜组件的选择 |
4.4 污泥设计 |
4.4.1 要求 |
4.4.2 泥量计算 |
4.4.3 污泥处理流程 |
5 MBR在内河船舶上的应用 |
5.1 内河船舶产生的生活污水 |
5.1.1 船舶上污水种类 |
5.1.2 排放要求 |
5.2 内河船舶防污管理要求 |
5.2.1 证书要求 |
5.2.2 文书要求 |
5.2.3 设备要求 |
5.2.4 排放要求 |
5.2.5 处置要求 |
5.3 船舶上应用MBR处理生活污水的试验研究 |
5.3.1 污泥的培养 |
5.3.2 活性污泥的驯化 |
5.4 MBR处理技术在船舶上应用的改进 |
5.4.1 MBR与序批式反应器(SBR)相结合 |
5.4.2 MBR与升流式厌氧滤床(AUBF)相结合 |
5.4.3 氧化沟工艺(OD)与MBR工艺相结合 |
5.4.4 MBR与高效生物反应器(HCR)相结合 |
5.5 结语 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)基于IFAS-MBR工艺的典型PPCPs-土霉素处理技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
一、绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 抗生素污染现状 |
1.1.2 抗生素在水环境的迁移转化机制研究 |
1.2 四环素和土霉素的降解技术研究现状 |
1.2.1 生物类降解技术 |
1.2.2 非生物类降解技术 |
1.2.3 生物与非生物降解的过程比较 |
1.3 生物降解土霉素的缺点 |
1.4 膜生物反应器降解土霉素的可行研究 |
1.4.1 膜生物反应器发展现状 |
1.4.2 膜生物反应器优缺点分析 |
1.5 IFAS-MBR复合工艺降解土霉素的可行研究 |
1.5.1 移动床生物反应器工艺概述及发展历程 |
1.5.2 集成化固定膜活性污泥膜生物反应器工艺的发展 |
1.6 影响复合工艺的关键因素 |
1.7 研究对象与研究意义 |
1.8 研究内容与技术路线 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 主要创新点 |
1.8.3 技术路线 |
二、实验材料与方法 |
2.1 实验材料和设备 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 主要仪器和试剂 |
2.2 分析测定 |
2.2.1 常规指标检测 |
2.2.2 EPS和 SMP的分析方法 |
2.2.3 土霉素测定方法 |
2.2.4 膜污染情况分析 |
三、IFAS-MBR反应器处理自配原水的运行条件优化 |
3.1 填料填充比对COD及 NH_4~+-N去除效果的影响 |
3.1.1 填料填充比对COD去除影响分析 |
3.1.2 填料填充比对NH_4~+-N去除影响分析 |
3.2 水力停留时间对COD及 NH_4~+-N去除效果的影响 |
3.2.1 水力停留时间对COD去除影响分析 |
3.2.2 水力停留时间对NH_4~+-N去除影响分析 |
3.3 污泥停留时间对COD及 NH_4~+-N去除效果的影响 |
3.3.1 污泥停留时间对COD去除影响分析 |
3.3.2 污泥停留时间对NH_4~+-N去除影响分析 |
3.4 本章小结 |
四、IFAS-MBR反应器处理土霉素废水性能研究 |
4.1 水力停留时间对土霉素、COD及 NH_4~+-N去除效果的影响 |
4.1.1 水力停留时间对土霉素去除影响分析 |
4.1.2 水力停留时间对COD去除影响分析 |
4.1.3 水力停留时间对NH_4~+-N去除影响分析 |
4.1.4 不同水力停留时间下EPS及 SMP浓度分析 |
4.2 污泥停留时间对土霉素、COD及 NH_4~+-N去除效果的影响 |
4.2.1 污泥停留时间对土霉素去除影响分析 |
4.2.2 污泥停留时间对COD去除影响分析 |
4.2.3 水力停留时间对NH_4~+-N去除影响分析 |
4.2.4 不同污泥停留时间下EPS及 SMP浓度分析 |
4.3 土霉素的去除过程与机理分析 |
4.4 膜阻力分析与膜污染 |
4.4.1 IFAS-MBR反应器处理土霉素膜阻力分析 |
4.4.2 有关膜阻力的实验结论 |
4.4.3 IFAS-MBR反应器膜污染分析 |
4.4.4 有关膜污染实验结论 |
4.5 本章小结 |
五、结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
学位论文数据集 |
(7)正渗透膜生物反应器污泥厌氧消化工艺性能及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 污泥厌氧消化正渗透膜生物反应器(adFO-MBR) |
1.3 污泥厌氧消化工艺性能提升 |
1.3.1 污泥流变性 |
1.3.2 厌氧消化污泥中的金属元素 |
1.3.3 污泥预处理方式对厌氧消化性能的影响 |
1.3.4 厌氧消化工艺的有机负荷 |
1.4 研究目的、内容及技术路线 |
1.4.1 研究目的与意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 反应器及其运行 |
2.2.1 厌氧消化正渗透膜生物反应器(adFO-MBR) |
2.2.2 adFO-MBR的运行 |
2.3 不同试验阶段反应器的运行条件 |
2.3.1 污泥流变性研究中反应器的运行条件 |
2.3.2 污泥中金属元素研究中反应器的运行条件 |
2.3.3 adFO-MBR工艺有机负荷提升中反应器的运行条件 |
2.4 指标分析测定方法 |
2.4.1 常规指标测定方法 |
2.4.2 污泥性质指标测定方法 |
2.4.3 污泥流变性测定方法 |
2.4.4 污泥中金属元素测定方法 |
2.4.5 扫描电子显微镜分析 |
2.4.6 微生物群落结构分析 |
2.5 模型拟合及指标计算方法 |
2.5.1 流变模型拟合 |
2.5.2 搅拌能耗计算 |
2.5.3 金属元素的生物可利用性分析 |
2.5.4 膜通量计算 |
3 adFO-MBR含固率提升过程中污泥流变性的变化规律研究 |
3.1 含固率提升过程中污泥流变性的变化 |
3.1.1 含固率提升过程中污泥剪切应力的变化 |
3.1.2 含固率提升过程中污泥粘度的变化 |
3.1.3 流变模型拟合 |
3.2 含固率提升过程中污泥性质的变化 |
3.2.1 含固率提升过程中污泥zeta电位的变化 |
3.2.2 含固率提升过程中污泥颗粒粒径分布的变化 |
3.2.3 含固率提升过程中污泥EPS含量的变化 |
3.3 含固率提升过程中污泥电导率的变化和影响 |
3.4 含固率提升过程中污泥流变性的变化对搅拌能耗的影响 |
3.5 本章小结 |
4 金属元素在adFO-MBR污泥中的累积与形态转化研究 |
4.1 试验运行期不同反应器的主要指标变化情况 |
4.2 反应器污泥中金属元素含量的变化 |
4.3 反应器污泥中金属元素赋存形态的变化 |
4.3.1 adFO-MBR污泥中金属元素赋存形态的变化 |
4.3.2 传统厌氧消化反应器污泥中金属元素赋存形态的变化 |
4.3.3 两个反应器污泥中金属元素赋存形态差异解析 |
4.4 金属元素的生物可利用性 |
4.5 本章小结 |
5 adFO-MBR工艺有机负荷提升研究 |
5.1 污泥预处理条件优化 |
5.1.1 不同预处理条件下污泥pH值和电导率的变化 |
5.1.2 不同预处理条件下污泥的溶胞效果 |
5.1.3 不同预处理条件下污泥的挥发性脂肪酸变化 |
5.1.4 不同预处理条件下污泥的产甲烷效果 |
5.1.5 最优预处理条件的筛选 |
5.2 预处理方式对adFO-MBR工艺性能的影响 |
5.2.1 预处理方式对污泥pH值和电导率的影响 |
5.2.2 预处理方式对污泥溶胞效果的影响 |
5.2.3 预处理方式对污泥消化过程中挥发性脂肪酸的影响 |
5.2.4 预处理方式对污泥产甲烷效果的影响 |
5.2.5 预处理方式对污泥有机物降解效果的影响 |
5.3 adFO-MBR工艺有机负荷提升的研究 |
5.3.1 有机负荷提升对污泥pH值和电导率的影响 |
5.3.2 有机负荷提升对消化污泥中挥发性脂肪酸的影响 |
5.3.3 有机负荷提升对厌氧消化产甲烷的影响 |
5.3.4 有机负荷提升对污泥有机物降解效果的影响 |
5.4 本章小结 |
6 adFO-MBR反应器的膜污染及污染层表征 |
6.1 FO膜表面形貌及污染元素分析 |
6.2 FO膜通量的变化 |
6.3 FO膜污泥层中的微生物群落 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(8)膜法水处理系统模拟及膜污染预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 膜生物反应器概述 |
1.2.1 膜生物反应器的基本原理 |
1.2.2 膜生物反应器的分类 |
1.2.3 膜生物反应器的技术优势 |
1.3 膜生物反应器国内外研究现状 |
1.4 本文结构安排 |
第2章 MBR膜污染机理、影响因素及控制方法研究 |
2.1 膜污染现象概述 |
2.2 膜污染分类 |
2.3 膜污染影响因素 |
2.3.1 膜特性的影响 |
2.3.2 操作条件对膜污染的影响 |
2.3.3 活性污泥混合液特性对膜污染的影响 |
2.4 膜污染控制 |
2.4.1 膜材料改性 |
2.4.2 膜组件优化 |
2.4.3 改变料液性质 |
2.4.4 膜污染的清洗 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于PCA的 GA-RBF神经网络膜污染预测研究 |
3.1 引言 |
3.2 RBF神经网络 |
3.3 遗传算法概述 |
3.3.1 遗传算法的基本策略 |
3.3.2 遗传算法的实现步骤 |
3.4 GA-RBF模型设计 |
3.4.1 优化算法设计 |
3.4.2 优化实现步骤 |
3.5 MBR膜污染的GA-RBF仿真模型 |
3.5.1 实验数据的采集与预处理 |
3.5.2 建立GA-RBF模型 |
3.5.3 预测结果及对比分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 新型混合RO/FO海水淡化系统优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 膜法海水淡化技术 |
4.2.1 正渗透过程原理 |
4.2.2 反渗透过程原理 |
4.2.3 新型混合RO/FO系统 |
4.3 混合系统性能评价 |
4.3.1 可行性评价方案设计 |
4.3.2 方案质量平衡 |
4.4 本章小结 |
第5章 RO/FO混合系统软件仿真 |
5.1 软件设计 |
5.2 数值模拟及其讨论 |
5.2.1 相同方案下不同的FO通量值仿真 |
5.2.2 给定FO通量时的不同方案仿真结果 |
5.3 结论 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(9)活性炭投加对厌氧动态膜生物反应器的性能强化和机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 膜生物反应器 |
1.2.1 膜生物反应器概述 |
1.2.2 膜生物反应器的应用和研究现状 |
1.3 动态膜生物反应器 |
1.3.1 动态膜简述 |
1.3.2 动态膜生物反应器的应用和研究现状 |
1.4 厌氧动态膜生物反应器 |
1.4.1 厌氧动态膜生物反应器的提出和优势 |
1.4.2 厌氧动态膜的形成和污染 |
1.4.3 厌氧动态膜生物反应器的应用和研究现状 |
1.5 投加载体在膜生物反应器中的研究进展 |
1.5.1 MBR中投加载体的种类和性质 |
1.5.2 活性炭投加在膜生物反应器中的研究进展 |
1.5.3 活性炭投加在动态膜生物反应器中的研究进展 |
1.5.4 小结 |
1.6 研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 创新点 |
1.6.3 研究内容 |
第二章 实验材料与分析方法 |
2.1 PAC-AnDMBR的结构和运行条件 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 合成污水 |
2.1.3 实验材料 |
2.1.4 污泥驯化 |
2.1.5 运行方式 |
2.2 PAC-AnDMBR性能监测和分析方法 |
2.2.1 常规性能指标 |
2.2.2 厌氧动态膜阻力分析 |
2.3 污泥混合液性质测定方法 |
2.3.1 胞外聚合物(EPS)的提取与测定 |
2.3.2 污泥粒径分布(PSD)的测定 |
2.3.3 污泥相对疏水性(RH)的测定 |
2.3.4 污泥Zeta电位的测定 |
2.3.5 污泥MLSS,MLVSS的测定 |
2.4 厌氧动态膜特征分析 |
2.4.1 厌氧动态膜表面形貌特征分析 |
2.4.2 厌氧动态膜的物化性质测定 |
2.4.3 厌氧动态膜的物质组成测定 |
2.5 厌氧动态膜微生物学分析 |
第三章 粉末活性炭强化厌氧动态膜生物反应器的工艺性能研究 |
3.1 粉末活性炭对厌氧动态膜生物反应器处理性能的影响 |
3.1.1 对COD的去除效果 |
3.1.2 对VFA的去除效果 |
3.1.3 pH的变化 |
3.2 粉末活性炭对厌氧动态膜生物反应器过滤性能的影响 |
3.2.1 成膜时间和出水浊度的变化 |
3.2.2 过滤阻力的变化 |
3.3 本章小结 |
第四章 粉末活性炭强化厌氧动态膜的物化特性研究 |
4.1 粉末活性炭对动态膜的影响 |
4.2 粉末活性炭对动态膜物质组成的影响 |
4.2.1 FTIR分析 |
4.2.2 EDX分析 |
4.2.3 EPS分析 |
4.3 粉末活性炭对动态膜粒径分布特征的影响 |
4.4 粉末活性炭对动态膜形貌特征的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 粉末活性炭强化厌氧动态膜的微生物学分析 |
5.1 粉末活性炭对细菌的影响 |
5.1.1 细菌微生物的多样性分析 |
5.1.2 细菌微生物的菌落结构分析 |
5.2 粉末活性炭对古菌的影响 |
5.2.1 古菌微生物的多样性分析 |
5.2.2 古菌微生物的菌落结构分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论及建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(10)甘肃汇能生物工程公司生产废水深度处理工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 发酵类行业废水概述 |
1.1.1 那西肽生产工艺介绍 |
1.1.2 那西肽生产废水来源 |
1.1.3 那西肽生产废水特性分析 |
1.2 公司现有废水处理工艺介绍 |
1.2.1 厌氧-缺氧-好氧活性污泥工艺 |
1.2.2 BAF曝气生物滤池工艺 |
1.3 那西肽生产废水深度处理工艺分析 |
1.3.1 高级氧化技术 |
1.3.2 微电解法 |
1.3.3 MBR技术 |
1.4 膜技术 |
1.4.1 膜技术定义 |
1.4.2 膜技术的分类 |
1.5 膜生物反应器技术 |
1.5.1 膜生物反应器国内外研究进展 |
1.5.2 膜生物反应器的组成及特点 |
1.5.3 膜生物反应器工艺特点 |
1.6 研究主要内容、目的及意义 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容及意义 |
2 膜污染 |
2.1 膜污染的原因 |
2.2 膜污染的分类 |
2.3.1 SMP、EPS和 ECP |
2.3 膜污染的发展历程 |
2.4 膜污染的影响因素 |
3 实验内容与分析方法 |
3.1 实验内容 |
3.2 反应器膜组件技术参数 |
3.2.1 膜材料的选取 |
3.2.2 膜的清水实验 |
3.2.3 中空纤维超滤膜去除原理分析 |
3.3 实验装置 |
3.3.1 MBR装置设计 |
3.3.2 实验用水 |
3.3.3 活性污泥培养驯化实验 |
4 膜生物反应器处理效能研究 |
4.1 实验方法 |
4.2 HRT对系统运行的影响 |
4.3 DO对系统运行的影响 |
4.4 不同的有机负荷对系统运行的影响 |
4.5 低温对系统运行的影响 |
4.6 不同MLSS对反应器脱氮的影响 |
5 MBR对污染物的去除特性分析 |
5.1 MBR对 COD的去除 |
5.2 MBR对 BOD5的去除 |
5.3 MBR对氨氮的去除 |
5.4 MBR对SS的去除 |
5.5 MBR对色度的去除 |
5.6 MBR反应池设计 |
5.7 小结 |
6 膜污染的清洗与恢复 |
6.1 那西肽生产废水特性分析及膜污染控制 |
6.2 膜清洗方法的选择 |
6.2.1 曝气清洗方法效果分析 |
6.2.2 化学离线清洗法 |
6.3 实际工程项目膜清洗方案设计 |
6.3.1 EFM清洗方案 |
6.3.2 CIP恢复性清洗方案 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
四、膜生物反应器的工艺特点与应用(论文参考文献)
- [1]一体化膜生物反应器处理某村生活污水运行特性研究[D]. 沈诚. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [2]两级动态膜反应器污水浓缩和厌氧发酵产能工艺特性研究[D]. 杨媛. 西安建筑科技大学, 2021
- [3]聚丙烯纤维球-MBR复合体系中膜的抗污染性能研究[D]. 陈玉蝶. 天津工业大学, 2021(01)
- [4]CGA-BPNN及CFD在MBR膜污染中的应用[D]. 高珊. 天津工业大学, 2020(01)
- [5]赣江流域膜生物反应器处理船舶生活污水研究[D]. 程婷婷. 大连海事大学, 2020(04)
- [6]基于IFAS-MBR工艺的典型PPCPs-土霉素处理技术研究[D]. 曾俊. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]正渗透膜生物反应器污泥厌氧消化工艺性能及优化研究[D]. 李芸倩. 北京林业大学, 2020(02)
- [8]膜法水处理系统模拟及膜污染预测研究[D]. 石耀科. 兰州理工大学, 2020(12)
- [9]活性炭投加对厌氧动态膜生物反应器的性能强化和机理研究[D]. 李健. 山东大学, 2020(10)
- [10]甘肃汇能生物工程公司生产废水深度处理工艺研究[D]. 陈钊. 兰州交通大学, 2020(01)