改裝MBR工藝對處理城市污水的特性研究

【摘要】：近來隨著化肥、農(nóng)藥和洗滌劑等的廣泛應(yīng)用,氮磷的污染以及水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重,生物脫氮除磷工藝將得到較大應(yīng)用和發(fā)展。膜生物反應(yīng)器(membrane bioreactor, MBR)作為一種新型高效的污水處理技術(shù)日益受到各國研究者的關(guān)注。與傳統(tǒng)生物處理技術(shù)相比較,MBR工藝具有出水水質(zhì)好且可直接回用、設(shè)備占地面積小、便于自控、活性污泥濃度高和剩余活性污泥產(chǎn)量低等優(yōu)點。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,MBR已在城市污水和工業(yè)廢水的處理與回用方面成為一種很有吸引力和競爭力的選擇,并被視為“最佳實用技術(shù)”(best available technology)。 目前MBR在國內(nèi)外的研究發(fā)展很快,但自身脫氮率僅為50%-70%；在除磷方面,效果也不是很理想,很多都要對膜生物反應(yīng)器的出水進(jìn)行化學(xué)處理才能滿足相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。本試驗研究了一種新型的MBR工藝處理城市生活污水的效果,經(jīng)過長時間的運行,考察了改裝MBR工藝對污水各個指標(biāo)的處理效果,由此來控制運行參數(shù)對試驗進(jìn)行合理的優(yōu)化。具體考察出水水質(zhì)和和反應(yīng)器上清液的COD、NH4+-H、TP、TN等指標(biāo)的去除效果,使其達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)對污水回用水質(zhì)的要求。 研究結(jié)果表明,在實驗進(jìn)行的過程中,進(jìn)水的溫度、pH、DO、SRT、回流比、HRT和設(shè)備正常運行等條件對整個去除效果產(chǎn)生很大影響。通過考察SRT的改變對系統(tǒng)去除效果的影響,得到合適的參數(shù)。改裝MBR工藝是在MBR工藝前加設(shè)厭氧池,這樣能解決去除氮和磷在污泥齡上的矛盾,同時使脫氮除磷的效果達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。對膜生物反應(yīng)器中填料的比例和加設(shè)厭氧池容積的影響進(jìn)行了研究,回流比對系統(tǒng)的處理效果進(jìn)行了分析,得出了MBR改裝反應(yīng)器參數(shù)的控制的最佳值：SRT設(shè)定為18d、HRT為6h、回流比設(shè)定為1.5、DO為1.5mg/L時,處理效果最佳。 通過對實驗沿程的研究,得到了各個反應(yīng)區(qū)對物質(zhì)的具體去除效果,指出實驗中存在的不足。最后,對改裝MBR工藝進(jìn)行經(jīng)濟效益分析。分析得出,該反應(yīng)器還有更好利用空間,通過改變設(shè)置,可能達(dá)到更好的處理效果。無論從經(jīng)濟效益還是社會效益上本工藝都有巨大的利用價值和可行性。 【關(guān)鍵詞】：膜生物反應(yīng)器 脫氮除磷 厭氧池 城市污水處理 回流比
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 課題的提出13-14
• 1.1.1 課題提出的背景13-14
• 1.1.2 課題提出的意義14
• 1.2 課題研究的內(nèi)容及目的14-17
• 1.2.1 研究的內(nèi)容14-15
• 1.2.2 研究的目的15-17
• 第二章 文獻(xiàn)綜述17-29
• 2.1 膜生物反應(yīng)器(MBR)的概況17-22
• 2.1.1 MBR的簡介17
• 2.1.2 MBR的原理17
• 2.1.3 MBR的分類及特點17-21
• 2.1.4 改裝MBR工藝的特點21-22
• 2.2 MBR技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用22-25
• 2.2.1 國外MBR的發(fā)展22
• 2.2.2 國內(nèi)MBR的發(fā)展22-23
• 2.2.3 國內(nèi)外MBR的應(yīng)用23-24
• 2.2.4 MBR技術(shù)未來的研究方向24-25
• 2.3 MBR工藝中存在的問題25-29
• 2.3.1 膜污染及控制25-26
• 2.3.2 脫氮除磷26
• 2.3.3 污泥粒徑小26
• 2.3.4 污泥活性低26-27
• 2.3.5 整體投資高27
• 2.3.6 運行成本高27
• 2.3.7 需要與其他工藝聯(lián)用27-29
• 第三章 實驗裝置及分析方法29-39
• 3.1 實驗裝置及流程29-32
• 3.1.1 實驗的裝置29-30
• 3.1.2 工藝流程及設(shè)計理論30-32
• 3.2 實驗水質(zhì)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)32
• 3.2.1 實驗水質(zhì)32
• 3.2.2 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)32
• 3.3 實驗項目及方法32-34
• 3.3.1 實驗項目32-33
• 3.3.2 實驗方法33-34
• 3.4 反應(yīng)器中的填料與膜組件34-39
• 3.4.1 填料的選擇34-35
• 3.4.2 膜組件選擇及性能參數(shù)35-39
• 第四章 實驗的啟動及效果分析39-47
• 4.1 實驗的啟動39-41
• 4.1.1 污泥馴化及掛膜的過程39-40
• 4.1.2 馴化期間COD的變化40
• 4.1.3 馴化期間NH_4~+-N的變化40-41
• 4.2 實驗的處理效果41-46
• 4.2.1 COD的處理效果分析41-42
• 4.2.2 NH_4~+-N的處理效果分析42-44
• 4.2.3 TN的處理效果分析44-45
• 4.2.4 TP的處理效果分析45-46
• 4.3 小結(jié)46-47
• 第五章 環(huán)境因素對反應(yīng)器效果的影響47-67
• 5.1 溫度對處理效果的影響47-49
• 5.1.1 溫度對COD處理效果的影響47-48
• 5.1.2 溫度對NH_4~+-N、TN處理效果的影響48-49
• 5.1.3 溫度對TP處理效果的影響49
• 5.2 pH值對處理效果的影響49-52
• 5.2.1 pH值對COD處理效果的影響50
• 5.2.2 pH值對NH_4~+-N、TN處理效果的影響50-51
• 5.2.3 pH值對TP處理效果的影響51-52
• 5.3 DO值對處理效果的影響52-55
• 5.3.1 DO對COD處理效果的影響53
• 5.3.2 DO對NH_4~+-N、TN處理效果的影響53-54
• 5.3.3 DO對TP處理效果的影響54-55
• 5.4 污泥停留時間(SRT)對處理效果的影響55-58
• 5.4.1 SRT對COD處理效果的影響56-57
• 5.4.2 SRT對NH_4~+-N、TN處理效果的影響57
• 5.4.3 SRT對TP處理效果的影響57-58
• 5.5 回流比對處理效果的影響58-61
• 5.5.1 回流比對COD的影響58-59
• 5.5.2 回流比對脫氮性能的影響59-60
• 5.5.3 回流比對TP處理效果的影響60-61
• 5.6 系統(tǒng)最佳水力停留時間HRT的確定61-64
• 5.6.1 HRT對COD處理效果的影響61-62
• 5.6.2 HRT對NH4+-N、TN處理效果的影響62-63
• 5.6.3 HRT對TP處理效果的影響63-64
• 5.7 填料的比例對系統(tǒng)脫氮除磷的影響64-65
• 5.8 小結(jié)65-67
• 第六章 經(jīng)濟技術(shù)分析與評價67-75
• 6.1 MBR工藝與傳統(tǒng)污水處理工藝的比較67-69
• 6.1.1 投資比較67-68
• 6.1.2 單位回用成本比較68-69
• 6.2 改裝MBR工藝的經(jīng)濟及成本分析69-74
• 6.2.1 工藝參數(shù)選擇70
• 6.2.2 基建投資費70-71
• 6.2.3 運行費用71-74
• 6.3 小結(jié)74-75
• 第七章 結(jié)論與建議75-79
• 7.1 結(jié)論75-76
• 7.2 建議76-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附圖83-85
• 致謝85-87
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

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