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阐释影响MBR中微生物产物对膜污染的影响机制大专毕业论文范文
34-353.3.4 HRT对SMP粒径的影响35-363.4 本章小结36-37第四章 曝气强度对微生物产物生成的影响37-494.1 曝气强度对主要污染物去除的影响37-414.1.1 曝气强度对COD的影响37-384.1.2 曝气强度对总氮的影响38-394.1.3 曝气强度对氨氮的影响39-404.1.4 曝气强度对总磷的影响404.1.5 曝气强度对磷酸盐的影响40-414.2 曝气强度对E
摘要:膜生物反应器(MBR)工艺在污水深度处理和回用方面优势突出,但其膜污染不足严重影响了工艺的稳定性与经济性,在很大程度上限制了MBR运用领域的拓展。MBR中的微生物处于相对封闭的系统,其中的微生物产物不断积累,逐渐成为影响出水水质及膜污染的重要因素,由此探讨污泥混合液中胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)的膜污染机理及其制约策略已成为MBR运用探讨中的一项重要内容。本探讨以人工配制的模拟生活污水作为原水,在絮状活性污泥MBR系统中,探讨了不同水力停留时间(HRT)和曝气强度下EPS和SMP的生成特性以及其在长期运转中的膜污染影响机制,提出了基于微生物产物调控的膜污染制约对策。旨在阐明MBR污泥混合液中EPS和SMP的膜污染影响机制,为MBR工艺优化和膜污染制约提供论述依据。探讨结果如下:(1)随着HRT延长,COD、氨氮和总氮去除率升高,磷酸盐和总磷去除率降低;EPS在MBR中累积量增加,其中多糖和蛋白质含量也升高;SMP在MBR中累积量减少,其中多糖含量升高,蛋白质含量降低。说明SMP较EPS易被微生物利用,蛋白质较多糖易被微生物利用。SMP平均粒径随运转时间延长呈下降走势,并且HRT较短有利于粒径较小的SMP生成,以而堵塞膜孔;HRT较长有利于粒径较大的SMP生成,以而形成凝胶层,两种情况导致膜污染的机制不同。(2)随着曝气强度降低,COD、氨氮和总氮去除率降低,磷酸盐和总磷去除率升高;EPS在MBR中累积量减少,其中多糖和蛋白质含量升高;SMP在MBR中累积量增加,其中多糖和蛋白质含量也升高。说明曝气强度较低时,污泥絮体完整性较好,EPS释放较少;有机污染物向生物体表面的传质较慢,SMP累积;但多糖和胞外酶等物质释放较多,导致多糖和蛋白质含量增加。曝气强度较低有利于粒径较大的SMP生成,曝气强度较高有利于粒径较小的SMP生成。(3)恒通量下运转的MBR其膜污染历程符合三阶段论述。EPS对膜污染的影响主要体现在对滤饼层形成的贡献上,SMP对膜污染的影响主要体现在对沉积层阻力的贡献上。EPS和SMP均是总量及蛋白质与多糖的比值(P/C)和跨膜压差(TMP)变化率的简单相关性好;蛋白质和多糖与TMP变化率的秩相关性好。EPS中P/C对TMP变化率的影响最大,呈显著正相关(rp=0.882)。SMP中P/C对TMP变化率的影响最大,呈极显著正相关(rp=0.916)。基于微生物产物调控的膜污染减缓措施主要有:优化操作条件、调控混合液、定期清洗膜组件等。(4)污染后的膜外表面覆盖结构致密的凝胶层;内表面因无机物透过膜面堵塞膜孔形成污垢层。冷水、柠檬酸、NaOH分别对膜外表面附着力不是很强的物质、膜内表面的无机物、细菌和胶体物质的去除效果较好。冷水、柠檬酸和NaOH对膜通量恢复的贡献率分别为9.2%、31.5%、50.7%,经冷水、柠檬酸和NaOH依次冲洗0.5h后膜通量恢复到92.4%。就污染后膜组件的清洗效果而言,NaOH最好,柠檬酸次之,冷水最差。 关键词:MBR论文 膜污染论文 EPS论文 SMP论文
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    摘要4-6

    ABSTRACT6-11

    第一章 绪论11-22

    1.1 探讨的背景及作用11-12

    1.2 国内外探讨进展12-20

    1.2.1 膜污染探讨进展12-14

    1.2.2 胞外聚合物探讨进展14-17

    1.2.3 溶解性微生物产物探讨进展17-19

    1.2.4 EPS和SMP的联系19-20

    1.3 探讨内容与技术路线20-22

    1.3.1 探讨内容20-21

    1.3.2 技术路线21-22

    第二章 试验装置及试验策略22-27

    2.1 试验装置22-23

    2.2 试验用水23-24

    2.3 试验仪器与试剂24-25

    2.3.1 试验仪器24

    2.3.2 试验试剂24-25

    2.4 浅析项目与测试策略25-27

    第三章 HRT对微生物产物生成的影响27-37

    3.1 HRT对主要污染物去除的影响27-31

    3.1.1 HRT对COD的影响27-28

    3.1.2 HRT对总氮的影响28

    3.1.3 HRT对氨氮的影响28-29

    3.1.4 HRT对总磷的影响29-30

    3.1.5 HRT对磷酸盐的影响30-31

    3.2 HRT对EPS生成的影响31-32

    3.2.1 HRT对EPS累积的影响31

    3.2.2 HRT对EPS中多糖的影响31-32

    3.2.3 HRT对EPS中蛋白质的影响32

    3.3 HRT对SMP生成的影响32-36

    3.3.1 HRT对SMP累积的影响33

    3.3.2 HRT对SMP中多糖的影响33-34

    3.3.3 HRT对SMP中蛋白质的影响34-35

    3.3.4 HRT对SMP粒径的影响35-36

    3.4 本章小结36-37

    第四章 曝气强度对微生物产物生成的影响37-49

    4.1 曝气强度对主要污染物去除的影响37-41

    4.1.1 曝气强度对COD的影响37-38

    4.1.2 曝气强度对总氮的影响38-39

    4.1.3 曝气强度对氨氮的影响39-40

    4.1.4 曝气强度对总磷的影响40

    4.1.5 曝气强度对磷酸盐的影响40-41

    4.2 曝气强度对EPS生成的影响41-44

    4.2.1 曝气强度对EPS累积的影响41-42

    4.2.2 曝气强度对EPS中多糖的影响42-43

    4.2.3 曝气强度对EPS中蛋白质的影响43-44

    4.3 曝气强度对SMP生成的影响44-47

    4.3.1 曝气强度对SMP累积的影响44-45

    4.3.2 曝气强度对SMP中多糖的影响45

    4.3.3 曝气强度对SMP中蛋白质的影响45-46

    4.3.4 曝气强度对SMP粒径的影响46-47

    4.4 本章小结47-49

    第五章 微生物产物与膜污染联系探讨49-59

    5.1 反应器运转特性探讨49-51

    5.1.1 污泥浓度变化49-50

    5.1.2 污染物去除效果50-51

    5.2 EPS与膜污染的联系51-53

    5.2.1 装置稳定运转期间EPS变化51-52

    5.2.2 EPS引起膜污染机理的探讨52-53

    5.3 SMP与膜污染的联系53-56

    5.3.1 装置稳定运转期间SMP变化53-55

    5.3.2 SMP引起膜污染机理的探讨55-56

    5.4 基于微生物产物调控的膜污染减缓措施56-58

    5.4.1 优化操作条件56-57

    5.4.2 调控混合液57

    5.4.3 清洗膜组件57-58

    5.5 本章小结58-59

    第六章 MBR膜污染的探讨59-67

    6.1 膜污染现象59-61

    6.2 清洗试验探讨61-66

    6.2.1 清洗效果SEM观察61-65

    6.2.2 透水率恢复探讨65-66

    6.3 本章小结66-67

    第七章 结论与展望67-69

    7.1 结论67-68

    7.2 展望68-69

    参考文献69-77

    致谢77-78

    攻读硕士期间参与的科研项目与发表的论文78

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