检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 16-24页

作者：马子欣文敬博蒋林巧柯政罗娇赢黄天寅梁恒李圭白唐小斌城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 哈尔滨工业大学污泥安全处置与资源化技术国家工程研究中心哈尔滨150090 黑龙江建筑职业技术学院哈尔滨150025 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室(苏州科技大学) 苏州215009

重力流膜生物反应器(GDMBR)具有低能耗、低维护和出水稳定的工艺特点,然而,目前关于利用GDMBR直接处理农村污水的相关研究较少,为此,探究GDMBR处理生活污水的通量变化规律、污染物去除效能以及不同膜孔径对其的影响。结果表明,GDMBR处... 详细信息

重力流膜生物反应器(GDMBR)具有低能耗、低维护和出水稳定的工艺特点,然而,目前关于利用GDMBR直接处理农村污水的相关研究较少,为此,探究GDMBR处理生活污水的通量变化规律、污染物去除效能以及不同膜孔径对其的影响。结果表明,GDMBR处理生活污水时可在无反冲洗条件下长期稳定运行,稳定通量为1.3~1.5 L/(m~2·h)。这是由于膜表面生物滤饼层内形成了疏松多孔结构,且膜孔内污染物含量极低。GDMBR工艺可在较低污泥质量浓度的前提下实现对COD和UV_(254)的高效去除,去除率分别为78%和85%,并有效保留污水中的氮源和磷源。此外,不同膜孔径对GDMBR工艺除污染效能的影响甚微,但微滤膜构成的GDMBR系统的稳定通量略高于超滤膜系统。

关键词：重力流膜生物反应器膜污染生物滤饼层膜孔径农村污水处理

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

重力流膜生物反应器处理灰水效能及膜通量稳定特性研究

重力流膜生物反应器处理灰水效能及膜通量稳定特性研究

引用

作者：丁安哈尔滨工业大学

学位级别：博士

随着水资源短缺问题日益加重,污水回用越来越受到重视。灰水是除了厕所废水以外的生活污水。与生活污水相比,灰水中含有较少的致病细菌、病原体和总氮,因此,灰水的处理与回用受到越来越广泛的关注。膜生物反应器(MBR)具有出水水质好、... 详细信息

随着水资源短缺问题日益加重,污水回用越来越受到重视。灰水是除了厕所废水以外的生活污水。与生活污水相比,灰水中含有较少的致病细菌、病原体和总氮,因此,灰水的处理与回用受到越来越广泛的关注。膜生物反应器(MBR)具有出水水质好、对微生物和细菌完全截留、占地面积小和易于模块化操作等优点,是污水及灰水处理与回用的重要工艺。然而,MBR运行过程中产生的膜污染问题,以及随之带来的增加操作复杂程度、能耗和运行费用等问题,阻碍了MBR工艺大规模推广和应用。针对MBR的这些问题,本论文开发出低压式重力流膜生物反应器工艺(GDMBR),该工艺具有运行压力低(5-20 k Pa)、无(少)需物理清洗和化学清洗等特点。论文将其应用于分散式的灰水处理与回用领域。本论文首先考察了不同溶解氧(DO)浓度下(高DO:6.0-6.5 mg/L;低DO:0.5-1.0 mg/L),GDMBR去除灰水中有机物和营养盐的效能问题。结果表明:在运行初期,高DO情况下GDMBR对COD和TOC的去除效果都略好于低DO情况。但在运行后期,两个GDMBR对有机物的去除效果基本相同,且出水水质均满足中水回用标准。对污泥混合液的表征结果表明,高DO情况下,GDMBR混合液中的溶解性有机物(SMP),包括:生物聚合物、腐殖质和腐殖质基本单元的浓度都不同程度的低于低DO情况。随着运行时间增加,无论DO浓度高低,GDMBR对生物聚合物去除效能都逐渐提高。其主要原因是GDMBR膜表面的污泥滤饼层对混合液SMP中的生物聚合物起到强化去除作用,而对腐殖质类物质和低分子量挥发酸等没有强化去除作用。高DO情况下,更有利GDMBR去除氨氮和总氮,出水水质可达中水回用标准;而低DO情况下,GDMBR去除氨氮和总氮的效果不明显。其次,论文探讨了不同DO浓度下GDMBR出水通量的稳定特性,以及相应的膜污染机理。结果表明:无论DO浓度高低,GDMBR经过40天后出水通量都可以达到稳定。高DO下,出水通量稳定在2 L/m2h左右,膜的渗透性稳定在0.4 L/m2hk Pa左右;低DO下,出水通量稳定在1 L/m2h左右,膜的渗透性稳定在0.2 L/m2hk Pa左右。低DO下,水力可逆阻力和生物滤饼层阻力显著增加;同时,水力不可逆阻力和膜孔堵塞阻力也略有增加。其原因是,在低DO下,悬浮污泥的活性降低,分解有机物的能力降低,产生大量的SMP类物质(尤其是生物聚合物),并积累在膜表面的污泥滤饼层中,导致污泥滤饼中的EPS含量(蛋白质和多糖)明显升高,增加了滤饼层阻力。与高DO相比,低DO下滤饼层中的污泥活性降低,滤饼层的厚度大以及表面粗糙度小,说明生物捕食作用可能减弱,因而无法形成非均相的松散的结构。此外,DO浓度影响EPS在滤饼层中的分布,高DO下,滤饼层中细胞、蛋白质和多糖分布相对均匀;而低DO下,污泥细胞分布在生物滤饼层外侧,而蛋白质和多糖位于生物滤饼层的内侧更接近于膜表面。因此,带来更严重的膜污染。最后,论文讨论曝气剪切力对GDMBR出水膜通量稳定性和膜污染的影响。结果表明,当膜表面存在曝气剪切力时,在运行初期可缓解膜污染,但随着运行时间的增加,剪切力的存在加重膜污染。无剪切力作用下,GDMBR出水通量可稳定在2 L/m2h;而有剪切外力作用下,出水通量不能达到稳定,到运行末期出水通量降至0.5 L/m2h。阻力分析表明,剪切力主要增加了水力可逆阻力和滤饼层阻力;同时,也增加了一部分水力不可逆阻力和膜孔阻塞阻力。因此,曝气吹脱不宜用来控制低压GDMBR的膜污染。曝气剪切力虽然降低膜表面生物滤饼层的厚度和粗糙度,但增加了滤饼层的密实程度,降低滤饼层的孔隙率,使生物滤饼层紧紧地粘附在膜表面,无法形成非均相的松散的污泥滤饼层结构,因而加重膜污染。与此同时,存在曝气剪切力下的污泥滤饼层中的EPS含量更高。此外,曝气剪切力影响EPS在滤饼层的分布,EPS中的蛋白质分布在滤饼层的内侧而接近膜表面,其次是多糖类物质,而细菌细胞分布在污泥滤饼层的外侧,这是有曝气剪切力作用时,GDMBR出水通量不能达到稳定和加重膜污染的另一重要原因。

关键词：重力流膜生物反应器灰水处理通量稳定特性膜污染胞外聚合物溶解性有机物

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于弱电场介导的重力流膜生物反应器处理含盐废水效能与调控

基于弱电场介导的重力流膜生物反应器处理含盐废水效能与调控

引用

作者：于淼哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

含盐废水会使水环境恶化,导致土地盐碱化,危害生态环境,阻碍经济发展,影响人类健康。已有的理化处理方法普遍具有能耗高、操作成本高、具有二次污染等缺点,因此寻找经济有效的含盐废水处理措施是现在的热点问题。重力流膜生物反应器（Gr... 详细信息

含盐废水会使水环境恶化,导致土地盐碱化,危害生态环境,阻碍经济发展,影响人类健康。已有的理化处理方法普遍具有能耗高、操作成本高、具有二次污染等缺点,因此寻找经济有效的含盐废水处理措施是现在的热点问题。重力流膜生物反应器（Gravity-driven membrane bioreactor,GDMBR）采用超低压重力驱动,具有低能耗、低维护的特点,在污水处理与回用领域具有很好的应用前景。然而,含盐废水中的盐度会抑制微生物作用,降低GDMBR对污染物的去除效能。本文在GDMBR工艺中引入弱电场作用,以调控生物作用、强化对污染物的去除效能及控制膜污染。首先考察了弱电场介导的GDMBR工艺处理含盐废水长期运行过程中的通量变化规律及对污染物的去除效能,并探究了不同电压强度对工艺效能影响。结果表明,引入弱电场可以提高GDMBR对污染物的去除效能,对COD和氨氮的去除率分别提升至59.81%和77.01%,且阳极（泡沫镍电极）电解出的镍离子和进水中的Na+、Cl-在电场的作用下发生电絮凝作用,可强化对TP的去除效果,平均去除率高达97.88%。弱电场介导作用有利于滤饼层产生疏松多孔结构,缓解膜污染,提升GDMBR工艺运行通量,且最佳电压为0.75V。其次探究了不同电极（如泡沫镍电极和碳毡电极）对弱电场介导的GDMBR工艺运行效能和膜污染的影响。结果表明,相比于泡沫镍电极,耦合工艺中阳极采用碳毡电极对污染物的去除效能更高,反应器运行更加稳定;且阳极选用碳毡电极更有利于缓解膜污染,从而缓解膜通量的下降,而阳极选用泡沫镍电极时膜表面被阳极析出的金属镍覆盖,易诱发新的膜污染,导致通量较低。为了进一步强化导电效果并为微生物的生长提供载体,考察了投加电气石粉对弱电场介导的GDMBR工艺通量稳定性和污染物去除效能的影响,并探究了不同粒径对工艺效能的影响。结果表明,投加电气石粉有利于耦合工艺的稳定运行和污染物去除效能的提高,相比于325目电气石粉,8000目电气石粉效果更好。但投加的电气石粉易沉积在滤饼层内,导致滤饼层颜色较深且结构致密,并导致滤饼层内微生物丰度降低,EPS（如多糖与蛋白质等）含量增加,致使膜通量有所下降。本研究开发了弱电场介导的重力流膜生物反应器耦合工艺,并优化了工艺运行条件,有助于提升GDMBR对含盐废水中污染物的去除效能和缓解膜污染,为低能耗、低维护的含盐废水处理工艺提供技术支持。

关键词：重力流膜生物反应器生物滤饼层膜污染弱电场含盐废水

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

混凝强化重力流MBR除污染效能及膜污染机制研究

混凝强化重力流MBR除污染效能及膜污染机制研究

引用

作者：王金龙哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在当今社会快速发展时期,分散式污水的随意排放,造成严重的水环境污染,制约着经济和生态的可持续发展。分散式污水处理是解决村镇污水的有效方法,是提高水资源利用率的关键技术。重力流膜生物反应器(Gravity-driven membrane bioreactor... 详细信息

在当今社会快速发展时期,分散式污水的随意排放,造成严重的水环境污染,制约着经济和生态的可持续发展。分散式污水处理是解决村镇污水的有效方法,是提高水资源利用率的关键技术。重力流膜生物反应器(Gravity-driven membrane bioreactor,GDMBR)因其具有低能耗、低维护的特点,在分散式污水处理与回用领域极具潜力。不过GDMBR长期运行过程中稳定通量较低,极大地限制了其大规模推广应用。混凝作为水处理领域常用的工艺,具有除污效能好、操作简单、适用性强等优点,且可有效控制膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)的膜污染。然而在无(低)剪切力的GDMBR中混凝是否也能有效地控制膜污染、提高膜通量,目前国内外尚无关于这方面的研究,故本论文针对性地开展了混凝调控控制GDMBR膜污染,强化其产水及除污染效能研究。根据混凝方式不同,先考察了原位混凝和预混凝对GDMBR污水处理效能的影响。结果表明:原位混凝可以降低污泥混合液中溶解性有机物的含量,提高污泥混合液的碳源含量,加快脱氮菌群的生长,但后期铝盐积累会对微生物的生长造成一定的影响,削弱脱氮效果。预混凝出水中残存的少量铝盐对GDMBR去除有机物有一定的促进作用。同时,预混凝降低了进水中有机物含量,延缓脱氮菌群生长。此外,两种反应器的出水TP和余铝均达到高标准排放。其次,论文探讨了原位混凝GDMBR出水通量的稳定特性及其膜污染特性。结果表明:原位投加聚合氯化铝(Polyaluminium chloride,PACl)可以显著提升GDMBR的膜渗透效能,然而膜通量随运行时间逐渐下降,通量无法稳定。一方面PACl可形成大颗粒絮体进而沉积在表面,使生物滤饼层的孔隙率增加,另一方面PACl也可阻止SMP和EPS粘附在膜表面,缓解这些物质在膜表面聚集和堵塞膜孔的影响。然而,长期运行过程中,原位混凝会导致铝盐的积累,减弱生物滤饼层的生物作用,生物滤饼层的ATP含量是空白组的五分之一。持续的原位混凝过程会影响混合液中生物的增长,进而影响生物滤饼层中的生物作用,这是膜通量无法维持稳定的首要原因。此外,本文进一步开展了预混凝对GDMBR出水通量的通量稳定特性及其膜污染机制。结果表明:预混凝也可显著提升GDMBR的稳定通量,且长期运行过程中通量能够维持稳定。预混凝可降低GDMBR进水中有机物含量(12%),进水中的有机物减少是GDMBR膜通量提高的原因。预混凝GDMBR中的残余絮体颗粒会吸附混合液及滤饼层中的EPS,同时构筑膜表面生物滤饼层的无机颗粒骨架,增加滤饼层的多孔性,进而改善膜表面生物滤饼层的结构和组成,提高膜通量。此外,预混凝GDMBR生物滤饼层的ATP含量与空白组相当,这表明预混凝GDMBR中逐渐形成了非均相的、多孔的生物滤饼层结构。因此,预混凝GDMBR高稳定通量的原因在于生物滤饼层具有高ATP活性,低EPS含量的特性。综上可知,原位混凝和预混凝均可显著缓解GDMBR膜污染,提高通量,强化污染物的去除效能。然而实际应用中,应根据现场条件(技术、人员、成本及土地利用等),灵活选择。当用地紧张时、技术条件好时,可以使用原位混凝GDMBR,但需要定期物理清洗以减缓膜通量下降,清洗后通量可恢复90%以上。当占地面积不受限制、技术条件差时,优先推广使用预混凝GDMBR,维护更简单。

关键词：重力流膜生物反应器原位混凝预混凝除污染通量稳定特性膜污染

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：