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活性炭—膜生物反应器（CMBR）处理染料废水的试验研究

作　者: 梁娜
导　师: 李金成
学　校: 青岛理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 膜生物反应器 染料废水 粉末活性炭 脱色 膜污染
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
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内容摘要


染料废水在工业废水中占有较大的比重,其成分复杂,污染物浓度高、难于降解,因而也是处理难度大、治理费用高的废水。本试验将膜生物反应器(MBR)与活性炭技术结合应用,着重研究其在处理染料废水时的规律和活性炭对减缓膜污染方面的作用。希望通过该研究为MBR在染料废水处理中的推广应用及延长膜使用寿命提供参考。试验结果表明CMBR和普通MBR系统都表现出了良好的COD去除效果。总去除率分别达到95.9%和90.2%。CMBR对活性红、活性黑两种颜色染料的色度处理效率远远高于普通MBR。在MBR系统中,活性红染料的平均出水色度为450倍,去除率平均值达到40.3%,而CMBR系统平均出水色度为150倍,去除率达85%。另外膜组件的截留对色度的去除会起到一定的作用,平均去除率为6.9%,色度的去除主要由生物反应器承担。CMBR处理活性黑染料的平均出水色度为90倍,去除率达89%。MBR及CMBR对浊度及SS的去除效果均非常好,整个试验过程中平均出水浊度为0.34 NTU,MBR及CMBR膜出水带有色度,但均透明且无异味。中空纤维膜对SS的截留几乎可达100%。根据中空纤维膜污染的情况,试验确定中空纤维膜清洗步骤为水力清洗—碱洗—酸洗—次氯酸钠清洗,通过对MBR及CMBR膜污染过程的分析及膜清洗后通量恢复情况的研究,试验得出以下结论:1)CMBR比MBR膜通量衰减缓慢,膜清洗周期延长了10天;2)CMBR系统中膜组件较MBR系统的膜组件容易清洗,其中经水力清洗后CMBR膜通量恢复较MBR膜通量提高了21%。膜组件经过四个步骤的清洗后,MBR和CMBR中膜通量恢复率分别达到87%和97%,CMBR较MBR通量恢复提高了10%。通过对系统中微生物相进行监测、分析,了解了微生物种类与活性污泥状况之间的关系。在活性污泥尚未得到良好培育时,出现了如变形虫、豆型虫等为主的原生动物。当活性污泥菌胶团培育成熟时,出现了如钟虫、吸管虫等原生动物。系统稳定运行后,出现了后生动物轮虫,标志着处理水质优良。

全文目录


摘要  8-9
Abstract  9-11
第1章 绪论  11-23
  1.1 概述  11
  1.2 染料污水的特点、危害及处理技术  11-14
  1.3 膜生物反应器(MBR)  14-18
    1.3.1 膜生物反应器(MBR)的基本原理  14-15
    1.3.2 膜生物反应器的分类  15-16
    1.3.3 膜生物反应器的特点  16-17
    1.3.4 膜生物反应器在染料废水处理中的研究现状  17-18
  1.4 活性炭(AC)研究概况  18-21
    1.4.1 活性炭的种类及结构  18-20
    1.4.2 活性炭(AC)的吸附特性及在染料废水中的应用  20-21
  1.5 课题研究目的、内容和意义  21-23
第2章 试验方法及内容  23-28
  2.1 试验装置及方法  23-24
  2.2 试验材料  24-26
  2.3 试验内容  26
  2.4 分析方法  26-28
第3章 试验结果及分析  28-48
  3.1 试验启动  28-29
    3.1.1 污泥采集  28
    3.1.2 污泥的培养驯化  28-29
  3.2 MBR处理染料废水  29-33
    3.2.1 COD去除效果及分析  29-31
    3.2.2 对色度去除效果及分析  31-33
  3.3 CMBR处理染料废水  33-41
    3.3.1 烧杯试验  33-36
    3.3.2 CMBR对COD去除效果分析  36-37
    3.3.3 投加粉末活性炭对活性红染料的去除  37-39
    3.3.4 投加粉末活性炭对活性黑染料的去除  39-40
    3.3.5 浊度和SS去除效果及分析  40-41
  3.4 试验过程中的污泥特性  41-46
    3.4.1 微生物浓度随时间的变化  41-42
    3.4.2 污泥沉降性能比较  42-43
    3.4.3 活性污泥的表观特征  43
    3.4.4 活性污泥生物相观察  43-46
  3.5 小结  46-48
第4章 膜污染控制与清洗方法分析  48-62
  4.1 膜污染及浓差极化  48-50
    4.1.1 浓差极化的危害  48
    4.1.2 膜污染的影响因素及机理  48-50
  4.2 试验内容及分析  50-56
    4.2.1 膜通量的考察  50-53
    4.2.2 膜污染的划分与阻力分布  53-56
  4.3 膜清洗的分析  56-60
    4.3.1 常用的清洗技术  56-57
    4.3.2 本试验采用的清洗方法  57-60
  4.4 小结  60-62
第5章 结论及存在问题  62-64
  5.1 结论  62-63
  5.2 存在问题  63-64
参考文献  64-69
攻读硕士学位期间发表的学术论文  69-70
致谢  70

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用 > 技术方法
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