重力出流式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器處理生活污水的研究

【摘要】： 在污水處理工藝中,膜生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)的活性污泥法相比具有占地省、運(yùn)行控制更靈活穩(wěn)定、污泥濃度高、傳氧效率高、污染物去除率高、出水水質(zhì)好、剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。但是其能耗高、膜組件造價(jià)昂貴和膜污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。因此,結(jié)合我國(guó)具體國(guó)情,采用低能耗、低投資和能使膜污染降低的膜生物反應(yīng)器是今后的發(fā)展方向。本課題采用自制重力出流式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(DMBR),有效節(jié)省了能耗;采用廉價(jià)的無(wú)紡布膜材料降低了膜組件成本;污泥在添加填料的生物反應(yīng)區(qū)進(jìn)行沉淀降低了膜污染,使該膜生物反應(yīng)器處理生活污水的研究具有重要的實(shí)際意義。 本研究首先考察了該重力出流式DMBR在生活污水處理中的運(yùn)行效果,并且考察有機(jī)負(fù)荷、DO、pH等因素的變化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響。研究表明,該反應(yīng)器對(duì)COD、氨氮的去除率較高,出水水質(zhì)良好,可達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn);反應(yīng)器耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng),DO和pH在一定范圍內(nèi)變化對(duì)于COD的去除基本沒(méi)有大的影響,但對(duì)氨氮去除影響較大。 對(duì)添加填料的復(fù)合式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器(HDMBR)處理生活污水的運(yùn)行效果進(jìn)行研究表明,在填料填充比為40%的條件下,待重力出流式HDMBR系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)對(duì)COD、氨氮去除效果良好;由于膜的截留作用,出水COD濃度一直保持較低的水平,而膜對(duì)于氨氮本身并無(wú)截留作用;該HDMBR系統(tǒng)對(duì)總磷的去除率初期較好,后期有所降低;DO和pH在一定范圍內(nèi)變化對(duì)于COD的去除基本沒(méi)有大的影響,但對(duì)氨氮去除影響較大。 本研究采用無(wú)紡布作為膜組件降低了成本;污泥在生物反應(yīng)區(qū)沉淀后有效降低了污泥濃度,從而降低了膜污染;曝氣能使膜表面及膜內(nèi)孔道得以更新和恢復(fù),從而對(duì)于膜通量的恢復(fù)提高具有一定作用,通過(guò)對(duì)曝氣強(qiáng)度的優(yōu)化研究可以得出,曝氣量為3m~3/h時(shí)為最佳曝氣量;通過(guò)對(duì)DMBR和HDMBR膜通量的對(duì)比研究可知HDMBR比DMBR的膜通量下降緩慢,且HDMBR后期的膜通量可以穩(wěn)定在較高水平。 通過(guò)對(duì)膜清洗條件的研究可以看出采用自來(lái)水反沖洗-堿洗(0.2mol/LNaOH)1小時(shí)-酸洗(0.1mol/LHCl)1小時(shí)膜通量恢復(fù)較好。 研究表明該自制重力出流式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器是一種符合我國(guó)基本國(guó)情的低投資、高效率、節(jié)能和操作簡(jiǎn)便的污水處理裝置,具有較好的應(yīng)用前景。 【關(guān)鍵詞】：膜生物反應(yīng)器 重力出流 生活污水 膜污染 膜清洗
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-25
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 污水回用是解決水資源危機(jī)的重要途徑12-13
• 1.1.2 污水回用發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.2 膜技術(shù)14-16
• 1.2.1 膜技術(shù)定義、分類14-15
• 1.2.2 膜分離技術(shù)的特點(diǎn)15-16
• 1.3 膜生物反應(yīng)器技術(shù)16-23
• 1.3.1 膜生物反應(yīng)器的分類和特點(diǎn)16-19
• 1.3.2 膜生物反應(yīng)器的研究進(jìn)展19-22
• 1.3.3 膜生物反應(yīng)器存在的問(wèn)題22-23
• 1.4 本課題研究的意義及其內(nèi)容23-25
• 1.4.1 研究的意義23
• 1.4.2 研究的內(nèi)容23-25
• 第二章 重力出流式DMBR處理生活污水的研究25-40
• 2.1 試驗(yàn)裝置和分析方法25-28
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置25-26
• 2.1.2 試驗(yàn)生活污水水質(zhì)26
• 2.1.3 試驗(yàn)方法26-27
• 2.1.4 污水回用水標(biāo)準(zhǔn)27-28
• 2.2 MBR活性污泥的培養(yǎng)與馴化28-31
• 2.2.1 MBR活性污泥的培養(yǎng)28-29
• 2.2.2 培養(yǎng)馴化過(guò)程中生物相的變化29-31
• 2.3 系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的效果31-35
• 2.3.1 系統(tǒng)對(duì)SS的去除效果31
• 2.3.2 系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果31-33
• 2.3.3 系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除效果33-34
• 2.3.4 系統(tǒng)對(duì)總磷的去除效果34-35
• 2.4 控制運(yùn)行條件對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響35-39
• 2.4.1 有機(jī)負(fù)荷的改變對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響35-36
• 2.4.2 DO對(duì)系統(tǒng)去除COD、氨氮效果的影響36-37
• 2.4.3 pH值對(duì)系統(tǒng)去除COD、氨氮效果的影響37-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 重力出流式HDMBR處理生活污水的研究40-51
• 3.1 試驗(yàn)裝置及填料40-43
• 3.1.1 試驗(yàn)裝置40-41
• 3.1.2 填料填充比的確定41-42
• 3.1.3 HDMBR中填料所固定的生物總量42-43
• 3.2 系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的效果43-46
• 3.2.1 系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果43-44
• 3.2.2 系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除效果44-45
• 3.2.3 系統(tǒng)對(duì)總磷的去除效果45-46
• 3.3 控制運(yùn)行條件對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響46-49
• 3.3.1 有機(jī)負(fù)荷的改變對(duì)HDMBR運(yùn)行效果的影響46-47
• 3.3.2 DO對(duì)HDMBR去除COD、氨氮效果的影響47-48
• 3.3.3 pH值對(duì)HDMBR去除COD、氨氮的影響48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 重力出流式動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器的膜污染研究51-68
• 4.1 運(yùn)行過(guò)程膜理論51-53
• 4.1.1 膜的性質(zhì)51-52
• 4.1.2 膜的分離機(jī)理52-53
• 4.2 膜污染53-60
• 4.2.1 膜污染的形成機(jī)理53-55
• 4.2.2 膜污染的影響因素55-58
• 4.2.3 降低膜污染的措施58-59
• 4.2.4 膜清洗的方法59-60
• 4.3 重力出流式膜生物反應(yīng)器動(dòng)態(tài)膜污染的研究60-65
• 4.3.1 動(dòng)態(tài)膜的結(jié)構(gòu)分析60-61
• 4.3.2 延緩動(dòng)態(tài)膜污染的研究61-65
• 4.4 動(dòng)態(tài)膜清洗方法的研究65-67
• 4.4.1 清洗時(shí)間與濃度對(duì)通量的影響65-66
• 4.4.2 清洗過(guò)程選擇66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論和建議68-70
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 建議69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-75
• 附錄A: 原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)75-87
• 附錄B: 攻讀碩士期間發(fā)表的論文87

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