膜曝气生物膜反应器处理甲醛废水的污染物降解特性开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

研究背景:甲醛是一种广泛使用的重要的化工原料。目前用于甲醛废水处理的物化处理技术和生物处理技术,存在运行费用高、处理效率低且处理过程易产生二次污染等问题。本课题针对甲醛废水中存在甲醛和甲醇这两种挥发性有机污染物的特性,建立膜曝气生物膜反应器处理甲醛废水,考察影响甲醛废水处理效果的有关因素,分析处理过程污染物的降解途径并建立反应器动力学模型。研究目的:通过对膜组件形式的进行改造通过定期排气的方式来实现膜组件较高的OTR,从而改善MABR对有机污染物去除的能力,并通过工艺条件的优化来实现较高负荷下的有机污染物去除效率。

研究意义:为高挥发性不含氮有机废水的高效处理积累技术基础,开辟有毒有机废水无二次污染处理的新途径。研究内容:包括反应器的启动和工艺条件的优化,通过工艺条件的改变来分析各个污染物指标的变化,并且对组件改造前后反应器的工艺性能进行了比较。

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2. 国内外研究现状分析

目前,甲醛废水的处理方法主要有:氧化法、生物法、吸附法等。

化学氧化法虽然去除率较高,但投资成本较高,需要投加大量的化学氧化剂,并且极有可能产生二次污染,不符合节能环保的理念;吸附法由于吸附容量的限制,只能处理较低浓度的甲醛废水,而且存在吸附剂再生难度较大的问题。

生物降解被认为是一种有效且适用的技术,可以去除环境中的甲醛。

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3. 研究的基本内容与计划

在前期的研究中,闭端式膜组件条件下的膜曝气生物膜反应器(MABR)对甲醛(FA)的处理具有良好的效果,但是始终维持较低的污染物去除负荷,因此本研究的目的是在前期实验的基础上,解决MABR在处理甲醛废水中出现的有机去除负荷较低的问题。闭端式膜组件条件下的MABR虽然可以实现100%的氧转移效率,但长期的运行导致膜组件的氧转移速率降低(OTR)。

本研究通过对膜组件形式的进行改造通过定期排气的方式来实现膜组件较高的OTR,从而改善MABR对有机污染物去除的能力,并通过工艺条件的优化来实现较高负荷下的有机污染物去除效率,主要内容包括反应器的启动和工艺条件的优化,通过工艺条件的改变来分析各个污染物指标的变化,并且对组件改造前后反应器的工艺性能进行了比较。

1月05日~1月15日:文献调研,实验室准备,开题报告;

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4. 研究创新点

MABR系统具有无泡曝气、氧气-底物异向传质和微生物膜分层结构技术等特点使MABR在污水处理中具有独特的优势,投资成本低、甲醛处理效率较高、无二次污染、实现甲醛循环利用等特色,努力去实现MABR处理高浓度甲醛废水的目标。

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