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垃圾渗滤液膜处理技术的工程应用研究

作　者: 张雅静
导　师: 周少奇；张进锋
学　校: 华南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 垃圾渗滤液膜生化反应器超滤纳滤
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文研究一种垃圾渗滤液膜处理技术——膜生化反应器(Membrane Bioreactor,即MBR)+纳滤(Nanofiltration,即NF)膜工艺的工程应用实例,阐述了膜生化反应器(由反硝化和硝化反应器与外置管式超滤(Ultrafiltration,即UF)膜组件组成)和纳滤膜系统处理垃圾渗滤液的工艺流程、工艺原理及主要设备设施的性能参数,并且结合理论对该工艺的主要运行参数进行系统分析,总结运行经验,归纳出系统最佳运行条件,并且论述系统存在的问题及优化措施,具体研究结果如下：(1)用同类型的垃圾渗滤液生化处理系统的生物污泥作为MBR系统启动的接种污泥,CODCr去除率可在一个月内达到90%,出水NH4+-N低于5mg/l,污泥浓度在4个月内达到设计值。(2)MBR系统运行最佳的pH范围为7.5-8.2,最佳溶解氧(DO)范围应控制在1.5-3mg/l之间,污泥负荷在0.1kgCODCr/kgMLSS.d左右最佳,在此范围内,MBR对CODCr去除率可达75%以上,出水NO3--N在300mg/l以下,出水NH4+-N低于2mg/l。进水BOD5/CODCr在0.5以上时,证明垃圾渗滤液可生化性好,而且此比例越高MBR处理效果越好。进水CODCr/NH4+-N至少在4以上,MBR系统对CODCr去除率才能维持在60%以上,出水NO3--N在300mg/l以下。(3)污泥浓度不是影响UF膜处理效果的主要因素。单组UF膜组件最大清液量可达20m3/h以上,出水浊度在1NTU以下。污泥性质是影响UF膜清液量的关键因素,当CODcr去除率达到60%以上时,单组UF膜清液量才能维持10m3/h以上。使用盐酸+氢氧化钠+次氯酸钠组合来进行清洗UF膜可以有效提高UF膜清液量。(4)NF膜对COD去除率可达96%以上,对硫酸盐去除率达97%以上,NF膜对TDS的去除率平均只有25%,NF膜对氯离子几乎不截留；NF膜出水CODCr保持在90mg/l以下,满足一级排放标准的要求。膜管压差是判断NF膜污染程度最直观的指标。使用盐酸+氢氧化钠+乙二胺四乙酸四钠(EDTA-4Na)+亚硫酸氢钠组合来化学清洗NF膜,实践证明可有效改善膜污染程度,降低膜管压差。(5)该MBR+NF膜处理垃圾渗滤液系统存在泡沫过多、出水硝酸盐氮累积、NF膜可选性差、难降解有机物累积等问题,采取相关措施可有效解决问题。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-24
  1.1 前言  9-10
  1.2 垃圾渗滤液处理概述  10-17
    1.2.1 垃圾渗滤液的性质  10-12
    1.2.2 垃圾渗滤液对环境的影响  12-13
    1.2.3 国内外垃圾渗滤液处理技术的研究进展  13-17
  1.3 膜生物反应器(MBR)处理工艺  17-20
    1.3.1 MBR处理工艺分类、原理及特点  17-19
    1.3.2 MBR处理工艺在垃圾渗滤液处理中的研究应用  19-20
  1.4 纳滤膜(NF)处理工艺  20-22
    1.4.1 NF处理工艺原理及特点  20-22
    1.4.2 NF处理工艺在垃圾渗滤液处理中的研究应用  22
  1.5 论文的选题意义及研究内容  22-24
第二章 MBR+NF工艺处理垃圾渗滤液的工艺流程与设备  24-38
  2.1 MBR+NF工艺处理垃圾渗滤液的工艺流程和工艺原理  24-28
  2.2 MBR+NF处理系统的设备  28-36
    2.2.1 生化反应器  29-31
    2.2.2 超滤膜系统  31-33
    2.2.3 纳滤膜系统  33-36
  2.3 运行指标检测方法  36
  2.4 MBR+NF工艺处理垃圾渗滤液的主要设计参数  36-38
第三章 MBR+NF工艺处理垃圾渗滤液的工程运行效果  38-75
  3.1 垃圾渗滤液水质水量变化分析  38-42
  3.2 MBR处理系统的工程运行效果及优化措施  42-66
    3.2.1 系统启动及调试  42-45
    3.2.2 系统运行效果分析  45-62
    3.2.3 膜污染与清洗  62-65
    3.2.4 系统存在问题及优化措施  65-66
  3.3 NF处理系统的工程运行效果及优化措施  66-75
    3.3.1 系统运行效果分析  66-69
    3.3.2 膜污染与清洗  69-72
    3.3.3 系统存在问题及优化措施  72-75
结论  75-77
参考文献  77-82
致谢  82-83
附录  83

垃圾渗滤液膜处理技术的工程应用研究

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