絮凝剂对减缓膜-生物反应器膜污染速率的效果和机理研究的开题报告

絮凝剂对减缓膜-生物反应器膜污染速率的效果和机理研究的开题报告一、选题背景随着膜分离技术在水处理中的广泛应用，膜污染问题越来越受到研究者的关注。在长期的膜运行中，污染物沉积在膜的表面和孔隙中，导致渗透通量的下降和反洗频率的增加，从而影响系统的经济性和环保性。因此，寻找减缓膜污染速率的方法对于优化膜技术的应用具有重要意义。目前，已有很多研究表明，采用化学方法可以减缓膜污染的速率，其中，使用大分子的高分子表面活性剂（如聚乙烯醇）或聚合物凝聚剂（如聚丙烯酰胺）被广泛地用于减缓膜污染的研究中。而絮凝剂是一种常用的水处理化学剂，其能够将悬浮颗粒或胶体物质凝聚成较大的团块，从而便于沉淀或过滤去除。因此，研究絮凝剂对减缓膜污染速率的效果及其机理，对于深入了解膜污染机理和优化膜系统的设计具有重要的理论和实际意义。二、研究内容和目的本研究旨在探究絮凝剂对减缓膜-生物反应器膜污染速率的效果及其机理。具体研究内容如下：1.评估絮凝剂对膜污染速率的影响通过构建实验模型，考察不同投加絮凝剂的效果，研究其对膜污染速率的影响。并通过比较膜污染速率的变化来评价不同投加量的絮凝剂对减缓膜污染的效果。2.分析絮凝剂减缓膜污染速率的机理采用扫描电镜和荧光显微镜等表征手段，研究絮凝剂对于膜污染物的凝聚、沉降和分离等机理，探究絮凝剂减缓膜污染速率的物理和化学机理。三、研究意义本研究主要从理论和应用两个方面来探究絮凝剂对减缓膜污染速率的影响及其机理，可为：1.深入了解膜污染机理提供新思路，为设计更有效的膜系统提供参考。2.优化膜技术，在实际应用中延长膜寿命、降低成本和提高水质效果。3.为进一步推广和应用合适的化学方法减缓膜污染提供科学依据。四、研究方法和实验内容1.采用循环流化床辅以生物反应器来模拟实际运行条件，并建立控制组和试验组的对比实验模型。2.选择不同投加量的絮凝剂，监测不同投加量下膜污染速率的变化。3.通过LISST粒子大小分析仪、扫描电镜和荧光显微镜等表征手段，定量研究絮凝剂对膜污染物的凝聚、沉降和分离等机理。五、研究预期成果通过本研究，预期可以获得以下成果：1.确定采用絮凝剂减缓膜污染速率的最佳投加量。2.揭示絮凝剂减缓膜污染速率的物理和化学机理。3.从理论和实践两个层面上提供有效的对策，以此优化膜技术的应用并提升水质处理效果。六、参考文献1.AkayG.andYuceerA.2004.Effectsofdissolvedorganicmatters,pHandionicstrengthonfoulinginultrafiltrationofnon-biodegradablewastewater.WaterSA.30:355-362.2.LiuLH,LiuZX,WangSQ,etal.2006.Comparisonofultrafiltrationandcoagulation-ultrafiltrationfordrinkingwatertreatment.SeparationandPurificationTechnology.50:392-398.3.RahamanMS,GuoWZ,NaiduR,etal.2012.InvestigationoffoulingandcleaningmechanismsinhybridMBRtreatinghigh-strengthbrewerywastewater.InternationalBiodeterioration&Biodegradation.74:30-36.4.ZhangX,SuJ,AnW,etal.2008.Foulingbehaviorandmechanismsofmicrofiltrationmembranes