科技成果

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成果名称: 高校中水回用系统技术标准体系研究

成果登记号: 9612023Y1637

第一完成单位: 西安思源学院

联 系 人: 张炜

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他应用技术

技术领域: 环境保护

应用行业: 水利、环境和公共设施管理业

学科分类: 水污染防治工程(610.3020)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 周士恒,董晓妮,王青华,李东,付波,郑生锁,王妙刚,秦宝兰,张艳晓,崔耀奎,张学梅,马青华,胡以松,周玲,樊广利,王思怡,沈佳俊,刘永臣

成果简介:

该成果以膜污染控制为切入点,针对实际运行的AAO+MBR生活污水处理系统,在系统的膜污染物质与膜污染行为分析的理论基础上,围绕膜污染控制与维护关键技术展开研究。攻克了高校前端污水中的油脂、COD、毛发、细小悬浮颗粒等对膜组的污染等技术难题、实现了膜池微环境的改善,完成《高校中水回用系统管理制度汇编》1项,取得实用新型专利1项,完成《MBR膜寿命预测系统》软件1项,发表论文8篇。

该成果研究的技术要点主要有:

(1)气浮原理在厨余废水油脂分离技术应用研究

由于厨余废水中的油脂严重超标及高浓度有机物,影响污水处理的膜组件的使用寿命。针对厨余废水进行预处理技术的应用研究。对原处理系统进行改造,在原工艺基础上增加气浮池,通过气浮作用将污水中的油脂及悬浮颗粒物去除,进行了效果研究与验证。

(2)MBR膜组清洗剂的配比与使用量标准的确定

根据清洗效果的经验结合科学实验和理论分析,对清洗剂进行配比及使用量的调整,最终确定了清洗方案,为膜清洗与维护的标准化提供了技术支撑。

(3)MBR膜组清洗效果的量化与使用寿命预测

针对膜组成本高、使用寿命不长、清洗难度大的问题,可通过方法改进与清洗装置设计相结合进行工艺流程优化。由于学校现在所用MBR膜组已使用多年,不能完成整个寿命周期的实验,同时考虑到实验成本,采用新的膜丝束进行模拟实验,并探索了大数据技术在膜组使用寿命预测中的应用。

该成果研究的创新点体现如下:

(1)针对高校前端污水中的油脂、COD、毛发、细小悬浮颗粒,尤其是食堂厨余废水中的油脂对膜组的污染问题,提出应用气浮池进行预处理,将工程改造与理论研究相结合进行油脂分离效果的研究,实现了膜池微环境的改善。

(2)针对污水中毛发集中收集的现实需要,自行设计并研制了基于防水驱动装置,多毛刷进行清扫的转盘式污水毛发去除器,已应用于西安思源学院再生水厂膜池前端;针对手工清理膜组效率不高且容易造成断丝的现实问题,设计制作了以弧形喷水板为主体结构的膜丝毛发去除器,其表面以矩形阵列分布多个喷水孔,通过多股细小的水柱冲洗生物膜,快速将生物膜上缠绕的毛发、棉线、污泥等杂质冲洗掉,经安装使用,可以明显提升膜组清洗的效率和效果。

(3)通过理论与实证研究,从高校中水回用系统的设计、运行与维护等方面构建技术标准体系,形成了包含《MBR膜组维护技术标准》在内的相关标准文件初稿,下一步将围绕标准化体系的建设,申请相关地方标准,并广泛征求意见,争取尽早完成标准的制订发布工作,填补陕西高校中水回用技术标准的空白。

(4)针对MBR膜的清洗及维护管理,利用10年运行数结合数据分析工具,自定义“工业透水率”,以工业透水率作为主要指标,基于MATLAB GUI开发了西安思源学院再生水厂MBR膜寿命预测系统,可对现行MBR膜清洗及维护方案进行验证,并可通过数据分析为后续工艺流程与方案的进一步优化提供决策支持。