新型膜混凝反应器污(废)水深度处理技术及装置
本项目以经过二级生化处理的污(废)水为处理对象,通过结合膜分离技术与现代混凝技术的基础上,开发高效一体化浸没式膜混凝反应器。主要包括以下6方面的内容:
1.典型污(废)水二级生化处理后的水质特征解析:
选择2-3种典型污(废)水,研究其经二级生化处理后典型污染物的特征,重点研究有机物的构成(生化与不可生化、溶解性与非溶解性、疏水性与亲水性等)、粒度(非溶解性)及分子量(溶解性)等,以便为其深度处理工艺的合理选择以及该课题关键技术的研究及其成果的推广提供基础数据和理论支持。
2.膜分离-混凝耦合机制的研究
通过选择2-3种膜材料及目前常用的聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁等混凝剂,主要研究絮体的形态、粒度分布、强度、电荷性质、浓度、组成成分,以及混凝剂的种类、用量、混凝机理等对膜污染、膜通量的影响,揭示其耦合机制,确定改善膜污染的最佳混凝状态,重点研究混凝机理、絮体形态及粒度等对膜污染的影响。
3.膜材料比选及组件开发
以超滤膜为主,主要研究膜表面性质及其改性、膜组合的形式及布列方式、膜孔径等对膜分离过程及膜污染的影响,针对2-3种典型废水筛选膜材料,开发适宜的膜组件。
4.一体浸没式内循环膜混凝反应器的优化
在上述研究内容的基础上,通过研究膜混凝反应器的结构、气提式内循环技术。水利条件、絮体沉降等影响作用,确定膜混凝反应器的适宜结构及操作条件,研制絮凝效果好、抗污染能力强的浸没式膜混凝反应器,并通过小试、中试、逐步优化。
5.低浓度难降解有机物的高效除去技术
研究高级氧化(如臭氧氧化、高锰酸钾氧化等)、活性炭吸附等可与膜混凝反应器集成应用的单元技术或组合技术对低浓度难降解有机物的去除效果及主要影响因素,以提高有机物的去除率,降低膜污染。
6.浸没式膜混凝反应器技术系统的集成与应用示范
以浸没式膜混凝反应器为核心技术进行技术集成,研究静态混合技术、膜污染调控技术(臭氧或化学药剂预氧化、活性炭吸附、浓差极化和凝胶层形成控制)、反冲洗及清洗技术等对该膜混凝反应器的抗污染性能及膜分离效果的影响规律,并考察膜混凝反应器内微生物群落状况及其作用。同时选择一种经过二级生化处理的典型污(废)水为处理对象,建立示范工程,同时依据投资、运行费用、产水水质、运行稳定性及可靠性、管理操作难易程度等多个方面综合评价该技术,为该技术的推广应用奠定基础。
该项目拟采取的技术路线,主要在前期研究基础上,通过资料的收集、整理以及典型高浓度难降解有机废水的特征解析,通过理论分析、实验研究及仪器监测等多种手段研究膜分离-混凝耦合机制、低浓度难降解有机物高效去除技术以及膜材料比选与膜组件开发等,同时通过高效静态混合技术及絮凝技术的研究,研制具有絮凝效果好。抗污染能力强的浸没式膜混凝反应器及其成套技术,并逐步通过小试、中试及应用示范进行优化,提高其综合性能。