动态膜厌氧-好氧循环工艺处理难降解有机废水的膜过滤机理与污染调控策略研究

The organic wastewater generated from the petrochemical, textile/printing industries and so on are difficult to be biodegraded. However, it is an urgent and pertinent problem that need to be solved. Biological treatment of wastewater is often the most cost-effective method when compared to other treatment options. The research proposed here will combine anaerobic-aerobic cycle processes and dynamic membrane technology to treat recalcitrant organic wastewater. With the combination of microstructure analytic technique and biological technology, the proposed research will first analyze the component, structure and its differences filter mechanism between anaerobic dynamic membranes and aerobic dynamic membranes, then demonstrate the kinetic and hydraulic influences on fouling of the dynamic membranes and ascertain the strategies of controlling the filter capacity and the fouling of dynamic membranes, finally explore the mechanisms of the dynamic membranes in treating recalcitrant wastewater and the mechanism of the dynamic membranes fouling. The proposed research, which is based on a new technology, combined with biological technology, chemical engineering and environment engineering, will provide an effective method in treating recalcitrant organic wastewater. And the new dynamic membrane anaerobic-aerobic cycle process will have an important application prospects in the field of recalcitrant degradation wastewater treatment.

石油/化工废水、纺织/印染废水等行业生产排放的难降解有机废水的处理是目前国内外污水处理界公认的难题，也是环境保护部门亟需解决的问题。与其它处理方式相比，生物处理方法是最经济有效的。本项目基于厌氧-好氧循环工艺与动态膜技术耦合强化处理难降解污染物的思路，拟以印染废水和氯酚废水为代表的典型难降解有机废水，利用微结构分析技术结合现代生物技术，剖析厌氧和好氧动态膜的组成结构差异和作用机制，揭示热力学因素和水力因素对动态膜污染的影响，掌握厌氧-好氧循环工艺中动态膜过滤性能和膜污染控制的调控策略，阐明动态膜厌氧-好氧循环工艺处理难降解有机废水过程中动态膜作用机制和膜污染机理，为难降解有机废水处理和资源化利用提供新的思路和理论依据。本项目将生物技术、化学工程和环境工程结合起来，提出了一种难降解有机废水的处理方法，由此获得的动态膜厌氧-好氧循环处理技术将在工业难降解有机废水处理领域具有广阔的应用前景。

本项目基于厌氧-好氧循环工艺与动态膜技术耦合强化处理难降解污染物的思路，以印染废水和养殖废水为代表的典型难降解有机废水，利用微结构分析技术结合现代生物技术，剖析了l厌氧和好氧动态膜的组成结构差异和作用机制，研究不同污泥浓度、曝气强度、膜通量及出水水头对动态膜的组成、结构的影响，掌握厌氧-好氧循环工艺中动态膜过滤性能和膜污染控制的调控策略，阐明动态膜厌氧-好氧循环工艺处理难降解有机废水过程中动态膜作用机制和膜污染机理，为难降解有机废水处理和资源化利用提供新的思路和理论依据。本项目将生物技术、化学工程和环境工程结合起来，提出了一种难降解有机废水的处理工艺，由此获得的动态膜厌氧-好氧循环处理技术将在工业难降解有机废水处理领域具有广阔的应用前景。按以下几个方面依次展开并顺利执行了研究计划：.1）研究动态膜厌氧-好氧循环工艺中动态膜形成的三个阶段：动态膜形成初期、动态膜形成中期及动态膜形成末期，膜基材表面的组成及结构，借助TEM，EDX等手段对动态膜形貌、组成、结构等进行表征，获得调控动态膜形态和组成的方法，并对动态膜模型进行分析和计算；.2）研究动态膜厌氧-好氧循环工艺处理印染废水，分析印染废水的色度、COD、氨氮等水质参数的变化，研究不同的动态膜工艺条件以及印染废水处理过程中动态膜作用机制和膜污染机理；.3）研究动态膜厌氧-好氧循环工艺处理养殖废水，分析养殖废水的COD、氨氮等水质参数的变化，研究厌氧-好氧循环工艺处理养殖废水过程中，动态膜的过滤性能和膜污染状况。