氫氧化鐵—膜生物反應(yīng)器處理醫(yī)院污水的實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】： 醫(yī)院污水中含有大量細(xì)菌、病毒及其他有毒有害物質(zhì),如果不加處理直接排入環(huán)境水體中,將會對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生巨大的危害,因此,需要研究對其進(jìn)行有效處理的方法。隨著"SARS"和“甲流”等公共衛(wèi)生事件的爆發(fā),社會對醫(yī)院污水處理的關(guān)注越來越多。而且,隨著對傳統(tǒng)醫(yī)院污水處理方式的缺點(diǎn)的逐漸認(rèn)識,采用更先進(jìn)的處理方式是醫(yī)院污水處理的大勢所趨。膜生物反應(yīng)器(MBR),由于其占地面積小,自動化程度高,出水水質(zhì)優(yōu)異,消毒效率好,成為近年來用于廢水處理的研究熱點(diǎn)。 本實(shí)驗(yàn)結(jié)合MBR和傳統(tǒng)活性污泥法中的生物鐵法各自的優(yōu)點(diǎn),通過在MBR中投加氫氧化鐵絮體來改善污泥性能,減緩膜污染,以獲得更好的處理效果。對該系統(tǒng)用于醫(yī)院廢水處理的有機(jī)物去除效果、污泥特性和膜污染情況進(jìn)行了研究,在優(yōu)化工藝的運(yùn)行條件和參數(shù)、污泥濃度以及充分認(rèn)識微生物特性的基礎(chǔ)上對其機(jī)理進(jìn)行了初步探討,主要的研究結(jié)果如下： (1)氫氧化鐵投加量為污泥濃度的1.5%的實(shí)驗(yàn)條件下,研究在不同曝氣時(shí)間下有機(jī)物的去除效果,得出如下結(jié)論：曝氣時(shí)間7h以后系統(tǒng)對COD、氨氮等的去除趨于穩(wěn)定,COD濃度可以降低到30mg/L以下,氨氮濃度可以降低到1mg/L以下,在綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本條件下,在之后的實(shí)驗(yàn)中選擇曝氣時(shí)間為7h。 (2)采用氫氧化鐵-膜生物反應(yīng)器處理醫(yī)院廢水,系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的有機(jī)物去除效果以及長期的運(yùn)行穩(wěn)定性。在連續(xù)運(yùn)行不排泥的條件下,其COD的降解率最高可達(dá)到92.1%,氨氮的降解率最高可以達(dá)到99.6%,對于有添加劑的醫(yī)院廢水,通過改進(jìn)工藝條件后出水仍然能達(dá)到《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466-2005)。 (3)生物鐵-MBR工藝一定程度上提高了出水水質(zhì),本實(shí)驗(yàn)條件下,氫氧化鐵最佳的投加量為混合液污泥濃度的3%,此時(shí)生物鐵-MBR出水COD、總P、NH3-N比普通MBR平均分別高9.13%、18%和4.2%。生物鐵-MBR中,由于其膜組件對細(xì)菌、病毒高效的截留效果,本實(shí)驗(yàn)裝置對大腸桿菌的去除效率在98%以上。 (4)對于生物鐵-MBR工藝,氫氧化鐵投加量為污泥濃度的1.5%-3%的生物鐵污泥具有更好的絮狀結(jié)構(gòu),這樣就降低了膜表面濾餅層阻力,緩解了膜孔堵塞對膜污染的影響。然而,當(dāng)投加量增大到5%時(shí),生物鐵污泥解體為碎小的顆粒,就削弱了生物鐵污泥對溶解性有機(jī)物的吸附,從而,有機(jī)物去除率降低。此外,較高的有機(jī)物消耗,還會滋生大量的絲狀菌,由于絲狀菌能釋放更多的胞外聚合物,從而加劇了膜的污染,降低了膜通量。 (5)研究投加氫氧化鐵對跨膜壓差(TMP)和膜通量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：在投加混凝劑的當(dāng)天,TMP升高,膜通量突然降低。其原因可能是此時(shí)形成的含有鐵鹽的活性污泥絮體為微絮物,比較碎小,在初期容易形成膜孔的吸附及堵塞阻力Rf。 【關(guān)鍵詞】：膜生物反應(yīng)器 醫(yī)院廢水 氫氧化鐵 膜污染
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X703.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1. 緒論11-28
• 1.1 醫(yī)院污水概述11-18
• 1.1.1 醫(yī)院污水的來源及水質(zhì)、水量11-12
• 1.1.2 排放標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.1.3 我國醫(yī)院污水處理現(xiàn)狀及存在問題13-14
• 1.1.4 我國醫(yī)院污水處理技術(shù)及工藝14-17
• 1.1.5 醫(yī)院污水處理存在的問題17-18
• 1.2 MBR在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用18-26
• 1.2.1 膜生物反應(yīng)器概述18
• 1.2.2 MBR的分類18-19
• 1.2.3 MBR的特點(diǎn)19-20
• 1.2.4 影響MBR處理效果的因素20-22
• 1.2.5 MBR的膜污染及影響膜污染的因素22-23
• 1.2.6 MBR在醫(yī)院污水處理中的研究與應(yīng)用23-24
• 1.2.7 混凝-MBR的研究背景24-26
• 1.3 本課題研究目的和意義26-28
• 1.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>26
• 1.3.2 實(shí)驗(yàn)背景和意義26
• 1.3.3 本課題主要研究內(nèi)容26-28
• 2. 混凝-MBR運(yùn)行實(shí)驗(yàn)條件和方案28-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)28-33
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行參數(shù)28-30
• 2.1.2 工藝流程圖30-31
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)用水和污泥31-32
• 2.1.4 污泥培養(yǎng)32
• 2.1.5 分析項(xiàng)目和分析方法32-33
• 2.2 混凝相關(guān)原理及混凝劑的選擇33-35
• 2.2.1 混凝原理33
• 2.2.2 混凝-活性污泥法的原理33-34
• 2.2.3 混凝劑的選擇和制備34-35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容35-37
• 3. 混凝-MBR運(yùn)行條件對去除效果影響分析37-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)控制條件分析與選擇37
• 3.2 曝氣時(shí)間對混凝-MBR影響的實(shí)驗(yàn)控制條件37-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-43
• 3.3.1 曝氣時(shí)間對混凝-MBR去除COD_(Cr)的影響38-39
• 3.3.2 曝氣時(shí)間對混凝-MBR去除NH_3-N的影響39-40
• 3.3.3 曝氣時(shí)間對混凝-MBR去除P的影響40-41
• 3.3.4 曝氣時(shí)間對混凝-MBR去除SS的影響41
• 3.3.5 本章實(shí)驗(yàn)結(jié)果小結(jié)41-43
• 4. 氫氧化鐵投加量對膜生物反應(yīng)器運(yùn)行特性影響43-59
• 4.1 不同氫氧化鐵投加量去除效果分析43-50
• 4.1.1 MBR中有機(jī)物的去除機(jī)理43
• 4.1.2 COD的去除43-46
• 4.1.3 NH_3-N的去除46-48
• 4.1.4 總P的去除48-50
• 4.2 糞大腸桿菌的去除50
• 4.3 不同氫氧化鐵投加量膜污染情況研究50-55
• 4.3.1 膜污染的類型50-51
• 4.3.2 減緩膜污染的方法51-53
• 4.3.3 膜污染情況分析53-55
• 4.4 不同氫氧化鐵投加量的污泥表觀特性55-59
• 4.4.1 污泥性能對MBR的影響55-56
• 4.4.2 污泥微觀特性研究56-59
• 結(jié)論與建議59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果67-68
• 致謝68

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