復(fù)合膜生物反應(yīng)器處理城市污水的試驗(yàn)研究

【摘要】：本文應(yīng)用復(fù)合淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(HSMBR)小試處理裝置對(duì)西安市北石橋污水凈化中心的城市污水進(jìn)行了試驗(yàn)與回用研究。復(fù)合膜生物反應(yīng)器是在傳統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器中直接投加載體,進(jìn)而形成懸浮增長(zhǎng)的活性污泥和附著增長(zhǎng)的生物膜兩種微生物共同承擔(dān)生物降解的作用,復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)安置了材質(zhì)為聚偏氟乙烯(PVDF)、孔徑為0.2μm的淹沒(méi)式微濾(MF)膜組件,以實(shí)現(xiàn)固液分離的目的。 試驗(yàn)結(jié)果表明,HSMBR系統(tǒng)出水濁度小于1NTU,平均值為0.59NTU;出水中SS未檢出,可滿足任何回用水的要求。出水中色度值在9-39度之間,平均為30度,可基本上滿足生活回用水對(duì)色度的要求。HSMBR系統(tǒng)濾后水中COD濃度為6.0-22.8mg/L,平均值為14.5mg/L,平均去除率達(dá)95.5%。 HSMBR工藝具有良好的脫氮除磷功效。試驗(yàn)研究證明,當(dāng)原水中的NH_3-N濃度介于10.7-57.5mg/L(平均值35.6mg/L)時(shí),系統(tǒng)出水NH_3-N濃度在0.1-1.6mg/L之間,其平均去除率為97.8%;系統(tǒng)出水TN濃度在8.2-20.0mg/L之間(平均值為13.6mg/L),其平均去除率為71.7%;系統(tǒng)出水TP濃度在0.33-2.7mg/L之間(平均值為1.22mg/L),其平均去除率為72.5%。與傳統(tǒng)好氧的活性污泥MBR相比,HSMBR工藝具有良好的脫氮除磷能力。 同時(shí),HSMBR系統(tǒng)采用間歇式過(guò)濾措施可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行而無(wú)需進(jìn)行任何反洗。試驗(yàn)顯示,在運(yùn)行初期的50天內(nèi),由于標(biāo)準(zhǔn)膜孔堵塞和濾餅層形成的發(fā)生,跨膜壓差(TMP)由2kPa增長(zhǎng)至18kPa;之后,膜污染保持動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定過(guò)程,TMP幾乎不再變化。試驗(yàn)結(jié)果表明,淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器底部曝氣形成的紊流態(tài)產(chǎn)生水力剪切力使膜絲處于抖動(dòng)狀態(tài),避免了污泥顆粒在膜表面和膜孔內(nèi)的過(guò)多積累,進(jìn)而減緩了膜污染發(fā)生的速度。 通過(guò)研究,得出結(jié)論:(1)HSMBR系統(tǒng)可有效去除SS、COD和色度,滿足回用水對(duì)水質(zhì)的要求;(2)HSMBR工藝較傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器具有良好的生物硝化反硝化作用,可完成同步的有機(jī)物、氮和磷的去除;(3)HSMBR系統(tǒng)可有效地減緩膜污染程度的發(fā)生,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行而無(wú)需對(duì)膜組件進(jìn)行反沖洗。 【關(guān)鍵詞】：淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器 復(fù)合工藝 生物載體 污水處理 回用
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X703.3
【目錄】：

• 第1章 緒論9-14
• 1.1 問(wèn)題的提出9-11
• 1.1.1 傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)器的特點(diǎn)及其存在的問(wèn)題9-11
• 1.1.2 復(fù)合膜生物反應(yīng)器的產(chǎn)生11
• 1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容12-14
• 1.3.1 課題來(lái)源12
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 復(fù)合淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)與理論14-24
• 2.1 膜生物反應(yīng)器的組成與構(gòu)型14-16
• 2.1.1 膜生物反應(yīng)器的組成14-15
• 2.1.2 膜生物反應(yīng)器的構(gòu)型15
• 2.1.3 膜分離技術(shù)原理15-16
• 2.2 膜生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的進(jìn)展16-20
• 2.2.1 工藝構(gòu)型16-18
• 2.2.2 操作條件及性能18-20
• 2.3 復(fù)合生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)及其理論的發(fā)展20-23
• 2.3.1 復(fù)合生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)及其理論的進(jìn)展20-21
• 2.3.2 復(fù)合生物反應(yīng)器污水處理技術(shù)的特點(diǎn)21-23
• 2.4 復(fù)合膜生物反應(yīng)器的發(fā)展?fàn)顩r及研究的意義23-24
• 第3章 實(shí)驗(yàn)裝置及方法24-30
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-27
• 3.1.1 工藝流程24-25
• 3.1.2 淹沒(méi)式MF膜組件25-26
• 3.1.3 K1型Kaldnes懸浮生物載體26-27
• 3.2 試驗(yàn)條件27
• 3.3 分析方法27-28
• 3.4 試驗(yàn)安排28-30
• 3.4.1 復(fù)合淹沒(méi)式MBR用于污水回用的試驗(yàn)28
• 3.4.2 復(fù)合淹沒(méi)式MBR處理城市污水的特性分析28-29
• 3.4.3 膜污染分析29-30
• 第4章 復(fù)合淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器處理城市污水回用的功效30-52
• 4.1 污水回用標(biāo)準(zhǔn)30
• 4.2 HSMBR工藝生物降解特性30-38
• 4.2.1 對(duì)物理化學(xué)指標(biāo)的去除30-32
• 4.2.1.1 濁度物質(zhì)的去除30-31
• 4.2.1.2 色度物質(zhì)的去除31-32
• 4.2.2 對(duì)有機(jī)污染物的去除32-34
• 4.2.2.1 BOD_5的去除32-33
• 4.2.2.2 COD的去除33-34
• 4.2.3 對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的去除34-36
• 4.2.3.1 NH_3-N的去除34
• 4.2.3.2 總氮(TN)的去除34-35
• 4.2.3.3 總磷(TP)的去除35-36
• 4.2.4 對(duì)細(xì)菌的去除36
• 4.2.5 抗沖擊負(fù)荷能力36-38
• 4.2.5.1 COD有機(jī)負(fù)荷的影響36-37
• 4.2.5.2 HRT的影響37-38
• 4.3 HSMBR系統(tǒng)中的微生物38-42
• 4.3.1 微生物相組成38-41
• 4.3.2 懸浮相和附著相微生物組成比較41-42
• 4.3.3 HSMBR系統(tǒng)微生物組成的特點(diǎn)42
• 4.4 HSMBR系統(tǒng)同時(shí)硝化反硝化的特性42-47
• 4.4.1 HSMBR系統(tǒng)同時(shí)硝化反硝化功效42-46
• 4.4.2 氮負(fù)荷率對(duì)硝化反硝化的影響46-47
• 4.4.3 有機(jī)負(fù)荷率對(duì)生物脫氮的影響47
• 4.5 HSMBR生物除磷特性47-48
• 4.5.1 生物除磷功效47
• 4.5.2 TP負(fù)荷率與TP去除率的關(guān)系47-48
• 4.5.3 有機(jī)負(fù)荷率對(duì)TP去除率的影響48
• 4.6 同時(shí)硝化反硝化機(jī)理48-50
• 4.6.1 微環(huán)境理論48-49
• 4.6.2 生物膜的傳質(zhì)與擴(kuò)散模式49-50
• 4.7 HSMBR系統(tǒng)與氧化溝+混凝+沉淀+過(guò)濾系統(tǒng)出水水質(zhì)比較50
• 4.8 小結(jié)50-52
• 第5章 復(fù)合淹沒(méi)式膜生物反應(yīng)器的膜污染及控制技術(shù)52-60
• 5.1 淹沒(méi)式MBR長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行中的膜污染特征52-53
• 5.2 操作條件對(duì)膜污染的影響53-56
• 5.2.1 MLSS濃度對(duì)膜污染的影響53
• 5.2.2 TMP對(duì)膜污染的影響53-54
• 5.2.3 曝氣強(qiáng)度對(duì)膜污染的影響54-55
• 5.2.4 間歇過(guò)濾周期對(duì)膜污染的影響55-56
• 5.3 膜污染的控制措施56-59
• 5.3.1 空曝氣對(duì)膜污染的影響56-57
• 5.3.2 水力反洗對(duì)膜污染的影響57-58
• 5.3.3 化學(xué)清洗對(duì)膜污染消除的影響58-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論與建議60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 建議61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65

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