平膜浸漬型膜分離活性汚泥法の膜モジュール内流動特性の解明と膜設置間隔の最適化

平膜浸没式膜分离活性污泥法膜组件内流动特性的阐明及膜安装间隔的优化

基本信息

批准号：
08650640
负责人：
山本和夫
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、高度処理にも対応できる高性能小型合併処理浄化槽の合理的な設計法を確立するために、平膜浸漬型膜分離活性汚泥法における膜モジュール部の流動特性を解明し、また汚泥の付着・堆積過程を明らかにし、曝気量や膜間隔などとの関係を求め、膜設置間隔の合理的設計値を提示することを目的として、実験的・理論的検討を行ったものである。得られた主要な成果は以下にまとめられる。まず、汚泥堆積過程を記述する因子として、平衡汚泥堆積量、汚泥堆積速度、汚泥堆積開始時間という因子を見出し、平衡汚泥堆積量は、せん断力と逆比例するという関係を得た。実験により得た関係式は、曝気流中のろ過及び懸濁液クロスフロー流中のろ過において同様であり、ろ過形態によらない統一的な関係を見出すことができた。汚泥堆積開始時間は、曝気流中のろ過において、せん断力だけではなく膜間距離に依存するという傾向が見出された。また、膜間距離が狭くなるほど汚泥堆積開始時間が短くなるという傾向を得た。平膜においては、せん断力が変わらないにも関わらず汚泥堆積開始時間が短くなるのは、汚泥フロックの乱れによる膜間距離の移動度に対して膜間距離が相対的に短くなるためとした定式化をおこない、実験結果をよく説明することが出来た。このことにより、膜設置間隔の影響を定量的に明らかにすることができ、汚泥堆積開始時間を十分長くするような設計因子が抽出できた。さらに、懸濁液クロスフロー流虫では、膜近傍の層流境界層が発達して行くことによって、膜面の汚泥堆積量に分布が生じ、また遷移領域において緩い堆積が生じることが示された。境界層の発達を抑制するためには膜セグメントを流下方向に分断する法が得策であり、それに膜面積の減少とのトレードオフで最適膜設置間隔が決まる。このような設計は、特に間欠曝気ろ過を採用する場合に重要となる。

在这项研究中，为了建立一种合理的设计方法，用于高性能的小型合并处理化粪池，也可以支持高度处理，阐明了扁平膜浸入式膜分离活动中膜模块部分的流动特性，并阐明污泥进行实验和理论检查是为了澄清粘附和沉积过程，寻求曝气量与膜间隔之间的关系，并提出膜安装间隔的合理设计值。所获得的主要结果总结了下面。首先，作为描述污泥沉积过程的一个因素，发现了平衡沉积，污泥沉积速度和污泥沉积物的开始时间，并且平衡污泥沉积物与剪切片无意义地成比例。通过实验获得的相关公式类似于肖像的过滤和在溪流中悬架的悬架，并发现与过滤无关的统一关系。发现污泥沉积物的开始时间不仅取决于剪切力，还取决于曝气方式中过滤中的胶卷间距离。此外，污泥沉积物的开始时间往往会短，因为胶片之间的距离变得更狭窄。在平坦的膜中，尽管剪切力的变化变化，污泥沉积物的开始时间却相对缩短，但由于污泥羊群的干扰，我们能够很好地解释实验结果，并可以很好地解释实验结果。。结果，可以定量清除膜安装间隔的效果，并使污泥沉积物开始时间充分提取的设计因素。此外，在悬浮的跨流rhymnia的情况下，膜表面的污泥沉积物的发育导致污泥沉积层在膜附近形成污泥沉积层，并且在过渡区域发生了松散的沉积物。为了抑制边界层的开发，最好将膜段划分为流动方向，并且最佳安装间隔是通过在膜区域减少的交易来确定的。在采用间歇性暴露时，这种设计尤其重要。