焚燒發(fā)電逐漸成為城市生活垃圾減量化、無害化和資源化處理的新趨勢(shì)。垃圾焚燒前熟化過程中產(chǎn)生的滲瀝液采用"EGSB-缺氧/兩級(jí)好氧MBBR-MBR"組合工藝處理,存在MBR處理單元膜污染嚴(yán)重問題。本文研究MBR單元工藝參數(shù)的優(yōu)化,解析內(nèi)置和外置MBR膜污染的機(jī)理,并對(duì)MBR膜污染清洗方法進(jìn)行篩選。本文以COD、NH_4(~+)-N、TN、TP、SS為水質(zhì)指標(biāo),膜通量和跨膜壓差為污染指標(biāo),考察工藝參數(shù)對(duì)MBR運(yùn)行的影響,優(yōu)化并確定了外置MBR最佳工藝參數(shù)為：膜面錯(cuò)流速率為2.21 m/s、操作壓力為0.03 MPa、污泥濃度為2000～6000 mg/L。內(nèi)置MBR與外置MBR分別在其最優(yōu)條件下同時(shí)運(yùn)行100天,對(duì)污染物的去除效果幾乎沒有差異,對(duì)COD、NH_4(~+)-N、TN、TP、SS的平均去除率均達(dá)到93%、97%、24%、15%和100%,對(duì)揮發(fā)性小分子有機(jī)物和腐殖質(zhì)類DOM也有較好的去除作用,其中直鏈烷烴類有機(jī)物和蛋白質(zhì)類溶解性有機(jī)物能被完全去除。對(duì)兩種膜污染機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),膜面泥餅層特征官能團(tuán)相似,均是以胞外聚合物為主的有機(jī)物和以CaCO3為主的無機(jī)物。內(nèi)置MBR中主要阻力為濾餅層阻力,占總阻力的63.89%；外置MBR濾餅層阻力和可逆阻力所占比例幾乎相等,分別為33.77%和35.42%。高通量測(cè)序分析內(nèi)置MBR和外置MBR膜面細(xì)菌生物群落結(jié)構(gòu),表明外置MBR泥餅層多樣性(Shannon=5.42)遠(yuǎn)高于內(nèi)置MBR泥餅層多樣性(Shannon=2.53),且內(nèi)置MBR膜面泥餅層中含有更多的γ-變形菌綱細(xì)菌,其易附著于膜表面引起膜污染,說明內(nèi)置MBR較外置MBR更易被污染。本文研究確定了物理清洗(氣洗+氣水混合沖洗+高速流水沖洗)和化學(xué)清洗(氫氧化鈉堿洗+檸檬酸酸洗)的組合清洗方式,清洗后膜通量可恢復(fù)97.37%以上。原子力顯微鏡和掃描電鏡的結(jié)果表明,清洗后膜表面粗糙度和菌膠團(tuán)數(shù)量均明顯減少。對(duì)比100天內(nèi)清洗再生后的內(nèi)置MBR與外置MBR的處理效能可知,外置MBR污染速率小于內(nèi)置MBR,外置MBR產(chǎn)水量為93686.54 L/m2遠(yuǎn)大于內(nèi)置MBR(4246.71L/m2)。對(duì)內(nèi)外置MBR的技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本比較可知,外置MBR處理單位水量滲瀝液的經(jīng)濟(jì)成本(2.391元/m3)小于內(nèi)置MBR(2.896元/m3),且外置MBR操作靈活,管理方便,可實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)控制。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

ＭＢＲ多樣性（Ｓｈａｎｎｏｎ＝５．４２）遠(yuǎn)高于內(nèi)置ＭＢＲ多樣性（Ｓｈａｎｎｏｎ＝２．５３），說明外置??ＭＢＲ膜面泥餅層菌群分布比內(nèi)置ＭＢＲ膜面泥餅層菌群分布更均勻。??圖４－５表示四組樣品的微生物群落文氏圖，它表示各樣品間ＯＴＵ的差異，用于??分析各樣品的ＯＴＵ分布，圖中的重疊區(qū)域表示樣品間共同的ＯＴＵ數(shù)目。由圖可得共??有１１４個(gè)ＯＴＵ是四個(gè)樣品共有的，占總ＯＴＵ數(shù)的１８．８１％?（總ＯＴＵ數(shù)為６０６）??ＲＳ?ＲＭ??－ＷＳｋ。??圖４－５微生物群落文氏圖??Ｈｇ．?４－５?Ｖｅｎｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ??（２）高通量測(cè)序?qū)嶒?yàn)結(jié)果分析??圖４－６表示內(nèi)外置ＭＢ民樣品在口水平上的主要微生物相對(duì)豐度分布，即高通量??測(cè)序結(jié)果中各個(gè)口的微生物序列占該樣品總序列數(shù)的百分比。從四個(gè)污泥樣品中共檢??測(cè)出１５個(gè)己知的口。??由圖４－６可知，內(nèi)置ＭＢＲ生物反應(yīng)器（ＳＳ）中主要菌群相對(duì)豐度依次為：變形??菌口（／Ｖｏ化ｏ６ｏｃ似７’。，６７．１２％）?＞?擬桿菌口（公化＇／ｅｒａＷｅ齡，２７．３２％）?＞?猶微菌口??（Ｆｅｍ／ｃｏｗ／ｃｒａＷ幻，１．５６％）?＞?裝甲菌口（心口沁齡

圖５－４膜表面形態(tài)ＡＦＭ照片??Ｆｉｇ．?５－４?ＡＦＭ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｓｕｒｆａｃｅ??由圖５－４．ａ可見，新膜表面呈規(guī)律的球狀結(jié)構(gòu)。經(jīng)過１００天的運(yùn)行，膜孔被污染??物覆蓋（圖５－４．ｂ），觀察不到原有的清晰的球狀結(jié)構(gòu)，并且與新膜相比，污染膜厚度??增加，膜孔被阻塞或孔徑變小，污染層導(dǎo)致嚴(yán)重的膜污染，使膜通量下降。經(jīng)過清洗??后（圖５－４．Ｃ），膜表面部分球狀結(jié)構(gòu)裸露，但仍然可見少量的污染物，與新膜相比，??膜孔徑有所減小。膜厚度比較可得，清洗后膜比污染膜厚度小，但比新模厚度大。??膜表面對(duì)角線剖面分析可得到如下剖面輪廓圖（固５－５），圖中顏色深線代表相對(duì)??高度，即明亮區(qū)代表膜面凸出區(qū)域，灰暗區(qū)代表膜面凹陷區(qū)域（包括孔）。??５６??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2880859