改性Fe 3 O 4 包碳材料对减缓MBR膜污染的研究
发布时间：2024-04-06 19:13
膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)作为一种新兴的废水处理工艺,它结合了传统的活性污泥处理技术和膜过滤技术。在日益严格的污水排放标准和环境保护意识日益提高的大环境下,MBR工艺拥有优良的出水水质、生物量高、剩余污泥产量低、抗冲击负荷强、占地面积小等独特的优势。然而,膜污染问题依然是阻碍MBR工艺广泛使用的最大屏障。近年来的大量研究表明,通过向MBR中投加各种有机/无机絮凝剂能有效减缓膜污染。但絮凝剂在持续运行中会逐渐失效,需要长期补充,造成了运行成本的增加。同时,絮凝剂的存在对微生物活性具有不利影响,导致污染物去除率降低。Fe3O4颗粒(MP)具有较高的比表面积,且易从水体中分离出来,近年来作为吸附剂被广泛的应用于水处理领域。有研究指出MP作为导体材料能够增强电子传递效果、提高微生物活性,从而强化微生物对溶解性微生物产物(SMP)的利用,最终降低MBR系统的膜污染。本研究将可生物降解碳源(纤维素、淀粉)和Fe3O4颗粒结合,通过制备Fe3O4...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 膜生物反应器基本构成、分类与特点
1.2.1 膜生物反应器基本构成与分类
1.2.2 膜生物反应器的特点
1.3 国内外膜生物反应器的研究进展与应用
1.3.1 国外膜生物反应器的研究进展与应用
1.3.2 国内膜生物反应器的研究进展与应用
1.4 膜污染概述
1.4.1 膜污染定义与机理研究
1.4.2 膜污染的分类
1.4.3 膜污染影响因素
1.5 膜污染缓解策略
1.5.1 投加絮凝剂对缓解膜污染影响研究
1.5.2 新型载体絮凝剂对缓解膜污染影响
1.6 研究目的和内容
1.6.1 研究目的与意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 原水水质及实验装置
2.2 分析项目及检测方法
2.2.1 跨膜压差(TMP)
2.2.2 脱氢酶(DHA)活性
2.2.3 SMP和 EPS
2.2.4 总铁浓度
2.2.5 毛细吸水时间(CST)
2.2.6 Zeta电位
2.2.7 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.8 高通量测序分析
2.2.9 其他分析方法
第三章 Fe3O4 包碳材料的制备与性能评价
3.1 Fe3O4 包碳材料的制备
3.1.1 Fe3O4 氨基纤维素颗粒(MACP)的制备
3.1.2 Fe3O4 氨基淀粉颗粒(MASP)的制备
3.2 Fe3O4 包碳材料的性能评价
3.2.1 SEM-EDS分析
3.2.2 XRD分析
3.2.3 FTIR分析
3.2.4 其他分析
3.3 本章小结
第四章 Fe3O4 包碳材料对膜污染进程与污泥混合液性质的影响探究
4.1 引言
4.2 实验设置
4.2.1 实验装置和进水水质
4.2.2 操作条件
4.2.3 膜的清洗
4.3 结果与讨论
4.3.1 跨膜压差(TMP)与膜污染速率(Rf)
4.3.2 污泥混合液中的脱氢酶(DHA)活性和铁离子浓度
4.3.3 污泥混合液中的SMP和 EPS浓度
4.3.4 污泥混合液中的平均Zeta电位和絮体平均粒径
4.3.5 污泥混合液中的毛细吸水时间(CST)
4.3.6 泥饼层的SEM分析
4.3.7 微生物群落分析
4.3.8 常规出水指标
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 本研究创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
1 作者简介
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文数据集
本文编号：3947068
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 膜生物反应器基本构成、分类与特点
1.2.1 膜生物反应器基本构成与分类
1.2.2 膜生物反应器的特点
1.3 国内外膜生物反应器的研究进展与应用
1.3.1 国外膜生物反应器的研究进展与应用
1.3.2 国内膜生物反应器的研究进展与应用
1.4 膜污染概述
1.4.1 膜污染定义与机理研究
1.4.2 膜污染的分类
1.4.3 膜污染影响因素
1.5 膜污染缓解策略
1.5.1 投加絮凝剂对缓解膜污染影响研究
1.5.2 新型载体絮凝剂对缓解膜污染影响
1.6 研究目的和内容
1.6.1 研究目的与意义
1.6.2 研究内容
1.6.3 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 原水水质及实验装置
2.2 分析项目及检测方法
2.2.1 跨膜压差(TMP)
2.2.2 脱氢酶(DHA)活性
2.2.3 SMP和 EPS
2.2.4 总铁浓度
2.2.5 毛细吸水时间(CST)
2.2.6 Zeta电位
2.2.7 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.8 高通量测序分析
2.2.9 其他分析方法
第三章 Fe3O4 包碳材料的制备与性能评价
3.1 Fe3O4 包碳材料的制备
3.1.1 Fe3O4 氨基纤维素颗粒(MACP)的制备
3.1.2 Fe3O4 氨基淀粉颗粒(MASP)的制备
3.2 Fe3O4 包碳材料的性能评价
3.2.1 SEM-EDS分析
3.2.2 XRD分析
3.2.3 FTIR分析
3.2.4 其他分析
3.3 本章小结
第四章 Fe3O4 包碳材料对膜污染进程与污泥混合液性质的影响探究
4.1 引言
4.2 实验设置
4.2.1 实验装置和进水水质
4.2.2 操作条件
4.2.3 膜的清洗
4.3 结果与讨论
4.3.1 跨膜压差(TMP)与膜污染速率(Rf)
4.3.2 污泥混合液中的脱氢酶(DHA)活性和铁离子浓度
4.3.3 污泥混合液中的SMP和 EPS浓度
4.3.4 污泥混合液中的平均Zeta电位和絮体平均粒径
4.3.5 污泥混合液中的毛细吸水时间(CST)
4.3.6 泥饼层的SEM分析
4.3.7 微生物群落分析
4.3.8 常规出水指标
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 本研究创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
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2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文数据集
本文编号：3947068
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