布生物反應(yīng)器處理生活污水研究

【摘要】： 膜生物反應(yīng)器是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種污水處理新技術(shù),具有工藝流程簡單、占地面積小、出水水質(zhì)好、剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn),該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,已經(jīng)引起了人們廣泛地關(guān)注。但是膜過濾組件的高造價(jià)問題成為制約其大范圍推廣應(yīng)用的主要因素之一,膜生物反應(yīng)器目前基本處于一種高性能高造價(jià)的局面。 本課題以廉價(jià)的無紡布代替膜組件組成布生物反應(yīng)器,布生物反應(yīng)器除具有傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器流程簡單、占地小、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)外,還具有低造價(jià)、低能耗、高強(qiáng)度等特點(diǎn),這種新型工藝對(duì)于小規(guī)模的污水處理是一種很有應(yīng)用前景的技術(shù),具有重要的研究意義。 本文通過試驗(yàn)研究,考察了布生物反應(yīng)器對(duì)模擬生活污水的處理效果,獲得了滿意的效果。出水的各項(xiàng)指標(biāo)都符合我國生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為了布生物反應(yīng)器在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用,得到布生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)參數(shù),本文比較了作為過濾介質(zhì)的不同孔徑的無紡布生物反應(yīng)器處理生活污水的效果,同時(shí)和課題組之前的研究成果進(jìn)行總結(jié)比較,考察了影響布生物反應(yīng)器處理效果的因素和維持其長期穩(wěn)定運(yùn)行的因素,通過理論分析與試驗(yàn)研究,得到了布生物反應(yīng)器應(yīng)用于處理生活污水的設(shè)計(jì)參數(shù)。 試驗(yàn)結(jié)果表明:在本試驗(yàn)條件下,由60μm、100μm和180μm孔徑無紡布組成的布生物反應(yīng)器對(duì)污染物均有較好的去除效果,系統(tǒng)對(duì)CODcr的去除率均在85%以上,平均去除率分別為91.80%、90.57%和89.47%,平均出水CODcr值均小于50mg/L。系統(tǒng)對(duì)濁度和SS的效果較好。以60μm孔徑無紡布生物反應(yīng)器為例,考察了布生物反應(yīng)器對(duì)NH3-N和TP的去除效果,系統(tǒng)對(duì)NH3-N的平均去除率為75.98%,出水效果較好;系統(tǒng)在未排泥的條件下運(yùn)行,對(duì)TP的平均去除率僅有26.49%。 布生物反應(yīng)器具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。系統(tǒng)去除效率受無紡布材質(zhì)、孔徑、水力停留時(shí)間、曝氣量以及污泥特性的影響,本試驗(yàn)中,無紡布孔徑不宜大于100μm,此時(shí)系統(tǒng)對(duì)生活污水中的有機(jī)物、濁度、SS等都有很好的去除效果;最佳水力停留時(shí)間為6h;本試驗(yàn)最佳曝氣量為0.3～0.5m~3/h,此時(shí)保持反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度為3.0 mg/L左右;MLSS增加到一定程度時(shí),系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物的去除率受污泥濃度的影響較小,最佳MLSS約為2500mg/L。 本實(shí)驗(yàn)對(duì)無紡布的污染機(jī)理以及無紡布污染后的清洗方法也進(jìn)行了研究探討,試驗(yàn)結(jié)果表明,無紡布污染主要是由無紡布內(nèi)部污染引起的,微生物黏附在無紡布纖維之上,是造成無紡布通量下降的主要原因。出水水頭以及初始通量、布前曝氣強(qiáng)度和錯(cuò)流流速以及污泥濃度與特性是影響無紡布污染的主要因素。100μm孔徑無紡布過濾總阻力為2.145×1011 m~(-1),濾餅層阻力是主要的過濾阻力,占總過濾阻力的80%以上。清水清洗和機(jī)械清洗通量恢復(fù)在50%～60%之間;無紡布經(jīng)過化學(xué)清洗后,無紡布表面通量恢復(fù)率達(dá)到了90%以上,最佳清洗時(shí)間為6h。 布生物反應(yīng)器過濾機(jī)理研究表明:無紡布通過機(jī)械篩分、表面吸附、架橋吸附和復(fù)式截留四種方式進(jìn)行固液分離,其作用機(jī)理因材料、孔徑等不同而有所不同。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,無紡布表面會(huì)形成一層動(dòng)態(tài)生物膜,這使得無紡布對(duì)有機(jī)物具有較高的去除效果,并表現(xiàn)出了良好的固液分離能力。 【關(guān)鍵詞】：布生物反應(yīng)器 生活污水 過濾阻力 污染控制
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：X703.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 膜生物反應(yīng)器簡介10-12
• 1.2 布生物反應(yīng)器12-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15
• 1.4 研究的意義15-16
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法16-20
• 2.1 試驗(yàn)材料16-18
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置16-17
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備17-18
• 2.2 試驗(yàn)條件18-20
• 2.2.1 試驗(yàn)用水水質(zhì)18
• 2.2.2 水質(zhì)分析項(xiàng)目與方法18-20
• 第3章 FBR實(shí)驗(yàn)效果分析20-42
• 3.1 60μm孔徑無紡布生物反應(yīng)器21-30
• 3.1.1 運(yùn)行參數(shù)21
• 3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析21-28
• 3.1.3 FBR（60μm）抗沖擊負(fù)荷研究28-30
• 3.2 100μm和180μm孔徑無紡布生物反應(yīng)器30-33
• 3.2.1 運(yùn)行參數(shù)30-31
• 3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析31-33
• 3.3 不同孔徑FBR去除效果比較33-34
• 3.4 FBR去除效果影響因素及分析34-40
• 3.4.1 無紡布材質(zhì)、孔徑34-36
• 3.4.2 曝氣量的影響36-37
• 3.4.3 水力停留時(shí)間的影響37-38
• 3.4.4 污泥特性的影響38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 FBR污染機(jī)制與控制研究42-54
• 4.1 FBR污染過程分析42-45
• 4.1.1 FBR無紡布污染分析42-43
• 4.1.2 無紡布過濾阻力分析43-45
• 4.2 FBR污染影響因素分析45-50
• 4.2.1 出水水頭及初始通量45-47
• 4.2.2 曝氣強(qiáng)度、錯(cuò)流流速47-49
• 4.2.3 污泥特性49-50
• 4.3 FBR污染防治措施50-52
• 4.3.1 水力清洗和機(jī)械擦洗相結(jié)合對(duì)無紡布污染的效果51-52
• 4.3.2 化學(xué)清洗對(duì)無紡布污染的效果52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 FBR過濾機(jī)理分析54-64
• 5.1 顆粒計(jì)數(shù)54
• 5.2 過濾機(jī)理分析54-63
• 5.2.1 自生生物動(dòng)態(tài)膜54-56
• 5.2.2 自生生物動(dòng)態(tài)膜的形成56-57
• 5.2.3 自生生物動(dòng)態(tài)膜技術(shù)57-59
• 5.2.4 無紡布過濾特性59-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 致謝72

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