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由我校与中国矿业大学共同合作完成的水利科技成果《集成式膜生物反应器操作条件与膜污染清洗技术优化研究》2007年5月获沧州市科技进步二等奖。
该成果由我校赵奎霞、李晓粤、李少华、周炳臣与中国矿业大学的张传义、王丽萍等人完成。
膜生物反应器是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用技术,该技术在水的处理与回用方面具有明显的优势,但膜污染的存在是影响该技术进一步大规模推广应用的关键。本研究以模拟和实际矿区生活污水为处理对象,从膜污染形成机理出发,进行了大量实验室小试及现场中试试验,对影响系统运行的关键操作参数进行了优化。
1、系统操作参数的优化研究方面:采用粒度分析和扫描电镜等手段分析了膜污染发展特性及形成机理;研究了不同曝气强度和不同混合液污泥浓度下的膜污染水平,确定了最佳曝气强度和污泥浓度范围;通过膜清洗及阻力分析,确定了不同组分对膜污染阻力的贡献率;通过COD、BOD5、NH3-N、SS等指标,考察了系统对污染物的处理效果。
2、膜污染在线清洗控制技术及其膜污染特性研究: 通过物理和化学方法进行在线清洗,确定了有效的清洗方法;根据清洗效果,进一步分析了膜污染形成机理。
3、在连续运行条件下膜污染特性及其处理效果研究:在一定的曝气强度和污泥浓度下进行试验,考察了膜生物反应器膜污染发展情况、系统运行的稳定性及其对有机物和浊度去除效果。
系统在优化的操作参数下运行,稳定运行时间可提高到4个月以上; 膜的离线清洗频率降低到1次/年以下。
课题组在北京、山东、河北邢台等地的环保公司协助下,设计生产了系列集成式膜生物反应器,按课题组提出的运行条件及膜污染在线清洗技术进行了生产性应用运行。结果表明,膜生物反应器有机物去除效果好,还可以去除细菌、病毒等,出水水质达到了中水回用标准,可以满足一般的城市杂用水要求。工程总投资和吨水投资均比传统方法低30%以上。而且,通过优化运行后,膜污染发展缓慢,运行成本仅为0.85元/m3。因此,本研究成果可有效促进MBR技术在我国中水回用上的大规模应用。膜生物反应器的发展和广泛应用将成为生化水处理技术发展史上的又一次飞跃,将为实现污水资源化和解决人类水资源危机做出重要的贡献。
学校科研科
2007-06-21
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