一種新型兩段式生物反應(yīng)器處理生活污水的試驗研究

【摘要】：本論文開發(fā)研究了一種利用兩段式生物反應(yīng)器實現(xiàn)廢水資源化的新型工藝，設(shè)置序批式好氧顆粒污泥生物反應(yīng)器和膜生物反應(yīng)器兩個生物反應(yīng)階段。在第一階段中，通過對序批式反應(yīng)器內(nèi)好氧顆粒污泥的培育實現(xiàn)了有機(jī)物的高效去除，在此過程中產(chǎn)生少量的剩余污泥，而隨出水被洗出的分散細(xì)菌(SS)剛好成為第二個階段即膜生物反應(yīng)器內(nèi)原、后生動物的養(yǎng)分：第二階段則在MBR內(nèi)對污水進(jìn)行深一步處理，實現(xiàn)對第一階段有機(jī)物的進(jìn)一步降解，提高出水水質(zhì)，同時微型動物大量捕食細(xì)菌，實現(xiàn)剩余污泥減量化。 在序批式反應(yīng)器中，通過改變操作條件培養(yǎng)出顆粒活性污泥，較小的沉淀時間是產(chǎn)生顆粒污泥的主要因素。在較低的沉降速度下產(chǎn)生以菌膠團(tuán)為主的顆粒，提高污泥的沉降速度產(chǎn)生以絲狀菌為主要結(jié)構(gòu)的顆粒污泥。反應(yīng)器的容積負(fù)荷對顆粒結(jié)構(gòu)有一定影響，提高容積負(fù)荷有利于形成密實且沉降速度快的顆粒污泥。容積負(fù)荷的提高對COD去除效果沒有明顯影響，有機(jī)物的去除主要在一個周期的前期發(fā)生。氨氮的去除約為24％左右，出水中幾乎沒有硝酸鹽和亞硝酸鹽，反應(yīng)器中可能發(fā)生同步硝化反硝化。 膜生物反應(yīng)器中投加粉末活性炭后形成的(PAC-MBR)組合工藝，改善了污泥混合液的性狀，膜污染得到了有效緩解，同時出水水質(zhì)得到提高，出水經(jīng)適當(dāng)處理可達(dá)到回用的目的。研究結(jié)果表明：組合工藝可以明顯改善膜的過濾性能，顯著提高膜的使用周期。PAC的吸附作用減少了由于胞外聚合物而引起的膜污染：膜表面PAC顆粒的存在減小了濃差極化層的厚度和水力邊界層的厚度，提高了對流傳質(zhì)系數(shù)和過濾物質(zhì)的傳遞速率；膜表面形成的PAC層提高了潛在污染物的反擴(kuò)散，還可過濾微生物和膠體顆粒，減少它們到達(dá)膜表面的數(shù)量。 組合工藝能在不排泥的運(yùn)行條件下，保證了出水水質(zhì)，穩(wěn)定運(yùn)行后化學(xué)需氧量COD去除率可達(dá)到95％以上，出水氨氮基本維持在1mg／L以下，出水無SS檢出，出水濁度小于0.3NTU，同時減緩了膜污染，大大增加了膜清洗和更換周期。兩段式生物反應(yīng)器工藝不僅是污泥減量技術(shù)發(fā)展的方向，也是防治膜污染的有效手段，是一項高效、節(jié)能的新型城市污水資源化技術(shù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益，具有廣闊的市場前景。 【關(guān)鍵詞】：兩段式生物反應(yīng)器 組合工藝 好氧顆粒污泥 膜生物反應(yīng)器 生活污水
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 課題背景8-10
• 1.2 我國城市污水處理工藝與技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.3 SBR工藝簡介11-13
• 1.4 好氧顆粒污泥技術(shù)簡介13-15
• 1.5 膜生物反應(yīng)器技術(shù)簡介15-18
• 1.6 剩余污泥減量化工藝簡介18-20
• 1.7 兩段式生物反應(yīng)器簡介20-22
• 第二章 試驗方案及技術(shù)路線22-24
• 2.1 試驗?zāi)康?/span>22
• 2.2 試驗方案22
• 2.3 技術(shù)路線22-23
• 2.4 主要研究內(nèi)容23
• 2.5 研究特色及創(chuàng)新之處23-24
• 第三章 好氧顆粒污泥技術(shù)研究24-46
• 3.1 試驗材料和方法25-27
• 3.1.1 試驗裝置25
• 3.1.2 接種污泥25
• 3.1.3 試驗用水25-26
• 3.1.4 試驗內(nèi)容26
• 3.1.5 試驗分析測試項目與方法26-27
• 3.2 試驗結(jié)果分析27-45
• 3.2.1 好氧顆粒污泥的培育27-29
• 3.2.2 顆粒污泥反應(yīng)器處理性能研究29-33
• 3.2.3 顆粒污泥粒徑分布情況33-34
• 3.2.4 顆粒形成過程中的形貌表征34-37
• 3.2.5 形成好氧顆粒污泥的性質(zhì)37-40
• 3.2.6 好氧顆粒污泥形成機(jī)理的探討40-42
• 3.2.7 影響污泥污泥顆粒化的因素分析42-45
• 3.3 小結(jié)45-46
• 第四章 膜生物反應(yīng)器處理生活污水研究46-61
• 4.1 試驗材料和方法47-48
• 4.1.1 試驗裝置47
• 4.1.2 試驗用水47
• 4.1.3 接種污泥47-48
• 4.1.4 試驗內(nèi)容48
• 4.1.5 試驗分析測試項目與方法48
• 4.2 試驗結(jié)果分析48-58
• 4.2.1 反應(yīng)器處理性能的研究48-51
• 4.2.2 進(jìn)水周期內(nèi)DO的變化情況51
• 4.2.3 PAC對于膜過濾作用的影響51-53
• 4.2.4 膜污染的發(fā)生及緩解作用53-55
• 4.2.5 投加PAC改善過濾性能的原因55-56
• 4.2.6 膜清洗的效果試驗56-58
• 4.3 試驗裝置的改進(jìn)58-60
• 4.3.1 裝置改進(jìn)原因58-59
• 4.3.2 裝置改進(jìn)辦法59
• 4.3.3 裝置改進(jìn)效果59-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第五章 一種新型兩段式生物反應(yīng)器處理生活污水的試驗研究61-74
• 5.1 試驗材料和方法62-63
• 5.1.1 試驗裝置62-63
• 5.1.2 試驗內(nèi)容63
• 5.1.3 接種污泥63
• 5.1.4 試驗用水63
• 5.1.5 試驗分析測試項目與方法63
• 5.2 結(jié)果與討論63-73
• 5.2.1 顆粒污泥反應(yīng)器出水SS的變化規(guī)律63-64
• 5.2.2 組合工藝處理性能的研究64-66
• 5.2.3 組合工藝污泥負(fù)荷的研究66-67
• 5.2.4 剩余污泥減量化研究67-69
• 5.2.5 組合工藝對于緩解膜污染的研究69-70
• 5.2.6 組合工藝中存在的問題70-71
• 5.2.7 組合工藝在污水處理中的應(yīng)用分析71-73
• 5.3 小結(jié)73-74
• 第六章 結(jié)論與建議74-75
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 建議74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文目錄79-80
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表80

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