生物硅藻土動態膜雙層膜污染機理研究

《生物硅藻土動態膜雙層膜污染機理研究》是依託同濟大學，由褚華強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：生物硅藻土動態膜雙層膜污染機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：褚華強
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

生物硅藻土動態膜技術污染物處理效率高、過濾通量大、固液分離效果好、膜組件造價低，是一項很有套用前景的城鎮污水深度處理技術，但目前國內外還沒有對其膜污染機理進行系統的研究。本課題在自主研發的生物硅藻土動態膜反應裝置基礎上對生物硅藻土動態膜結構、壓縮特性、交界面相互粘附作用等膜污染機理進行深入研究。通過對泥餅組分、分層形成結構等進行研究，明確生物硅藻土動態膜形態和結構特徵；通過對泥餅孔隙率、顆粒變形、抗壓縮能力等進行研究，解析生物硅藻土動態膜獨特的壓縮變形特性及其對膜污染的影響；通過分析動態膜和支撐基網的巨觀粘附力及殘留物質與基網之間的微觀粘附力，闡釋生物硅藻土動態膜-基網交界面相互粘附作用。結合以上研究結果，綜合分析動態膜泥餅（第一層膜）與不鏽鋼基網（第二層膜）的雙層膜污染機制。課題對揭示生物硅藻土動態膜雙層膜污染機理、促進城鎮污水深度處理技術發展等方面具有重要的學術價值和現實意義。

結題摘要

動態膜過濾技術過濾通量大、固液分離效果好、膜組件造價低，是一項很有套用前景的污水深度處理技術。動態膜運行特性及大孔支撐基網表面沉積泥餅層的膜污染特性是動態膜技術研究的關鍵問題。本項目在自主研發的動態膜裝置基礎上，對活性污泥動態膜（可以添加硅藻土、活性炭等提高污染物去除及過濾性能）結構、壓縮特性、交界面相互粘附作用等膜污染機理進行深入研究。形成的動態膜泥餅分層結構明顯，從外到內組成顆粒粒徑逐漸增大，有利於提高膜通量和泥餅的動態剝離；同時，膠體、溶解性有機物及微生物等與基網表面存在界面作用力，混合液中金屬離子與膜表面沉積凝膠層存在離子架橋作用。本研究研究論文9篇，其中SCI收錄8篇，申請中國發明專利2項，撰寫《動態膜水處理新技術》專著由科學出版社於2014年正式出版，該書為國內第一本專門介紹動態膜水處理技術的專業著作。