序批式膜生物反应器处理城市污水的研究

【摘要】：近年来，水资源人均量低、水资源时空分布不均衡、水资源严重污染和用水效率低是造成我国水资源危机的主要原因。水资源可持续利用已经成为经济社会发展中极其重要的战略，中水回用能够有效节约淡水资源，减少污水排放量，减轻水环境污染，是缓解水资源短缺的重要方法。 本研究以序批式膜生物反应器（SBMBR）工艺为对象，利用PLC对系统自动控制，对SBMBR系统活性污泥培养驯化、SBMBR工艺处理城市污水的效果、SBMBR系统SBR反应器好氧段最佳溶解氧浓度、SBMBR系统最佳水力停留时间和膜清洗效果进行了实验研究。结果表明：间歇式曝气和适宜的温度有利于活性污泥培养驯化，MLSS和SVI随培养时间的增加呈先下降后上升的趋势；SBMBR工艺能够实现强化生物脱氮除磷，系统抗冲击负荷能力强，出水水质达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)；SBMBR系统SBR反应器好氧段最佳溶解氧浓度为3～4.2mg/L；SBMBR系统最佳水力停留时间为16～23h，从去除磷的效果分析，可以考虑系统排泥周期为20d；SBMBR正常运行过程中膜过滤压差相对稳定，维持在0.01～0.025MPa之间，膜通量在80L/m~2﹒h以下时，采用水力反冲洗能够有效减缓序批式膜生物反应器的膜污染。 对膜污染的形成和影响膜污染的因素进行了研究，实验表明膜组件辅以一定曝气量的前提下，水力反冲洗能够有效去除可逆污染物及部分不可逆污染物。 PLC自动化技术使组合工艺SBMBR不仅操作简单、便于自动化控制，出水水质安全可靠，而且实现脱氮除磷一体化。 中水回用以独有的特点适用于宾馆、医院、住宅小区等场所具有现实的可行性，利用PLC自动控制技术的SBMBR工艺处理城市污水应用于中水回用的发展前景和空间很大。 【关键词】：序批式膜生物反应器（SBMBR） 膜污染 脱氮除磷 中水回用
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 引言12-25
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 中水回用的现状及意义13-16
• 1.2.1 中水回用的现状14-15
• 1.2.2 中水回用的意义15-16
• 1.3 序批式膜生物反应器16-23
• 1.3.1 序批式膜生物反应器16-22
• 1.3.2 应用自动化技术22-23
• 1.4 研究的目的、意义和内容23-25
• 1.4.1 研究的目的和意义23-24
• 1.4.2 研究的内容24-25
• 第2章 实验系统与研究方法25-34
• 2.1 实验装置和工艺流程25-30
• 2.1.1 实验装置及主要设备25-29
• 2.1.2 工艺流程29-30
• 2.2 工艺分析30-31
• 2.3 实验条件31-33
• 2.3.1 实验原水31
• 2.3.2 接种污泥31
• 2.3.3 超滤运行方式31-32
• 2.3.4 水力停留时间和固体停留时间32-33
• 2.4 分析项目及方法33-34
• 第3章 SBMBR 工艺处理城市污水的实验研究34-54
• 3.1 脱氮除磷技术34-37
• 3.1.1 污水生物脱氮原理34-35
• 3.1.2 污水生物除磷原理35-36
• 3.1.3 SBR 工艺的脱氮除磷36
• 3.1.4 MBR 工艺的脱氮除磷36-37
• 3.2 活性污泥培养驯化37-40
• 3.2.1 对 COD 的去除效果38-39
• 3.2.2 对 NH_3-N 的去除效果39
• 3.2.3 结论39-40
• 3.3 SBMBR 系统运行效果的研究40-44
• 3.3.1 对 COD 的去除效果40-41
• 3.3.2 对 NH_3-N 的去除效果41
• 3.3.3 对 TN 的去除效果41-42
• 3.3.4 对 TP 的去除效果42-43
• 3.3.5 混合液的沉降性能和实验条件43
• 3.3.6 结论43-44
• 3.4 SBMBR 系统 SBR 反应器好氧段最佳溶解氧浓度的研究44-48
• 3.4.1 对 COD 的去除效果44-45
• 3.4.2 对 NH_3-N 的去除效果45-46
• 3.4.3 对 TN 的去除效果46-47
• 3.4.4 对 TP 的去除效果47-48
• 3.4.5 混合液的沉降性能和实验条件48
• 3.4.6 结论48
• 3.5 SBMBR 系统最佳水力停留时间的研究48-54
• 3.5.1 对 COD 的去除效果49
• 3.5.2 对 NH_3-N 的去除效果49-50
• 3.5.3 对 TN 的去除效果50-51
• 3.5.4 对 TP 的去除效果51-53
• 3.5.5 混合液的沉降性能和实验条件53
• 3.5.6 结论53-54
• 第4章 膜清洗的实验研究54-61
• 4.1 膜污染的机理54-57
• 4.1.1 膜污染的形成54-55
• 4.1.2 影响膜污染的因素55-57
• 4.2 减缓膜污染的措施57-59
• 4.2.1 膜污染的预防57
• 4.2.2 膜污染的清洗57-59
• 4.3 膜清洗的研究59-61
• 4.3.1 膜清洗效果59-60
• 4.3.2 结论60-61
• 第5章 自动控制系统的设计61-69
• 5.1 SBMBR 工艺自动控制系统要求61-62
• 5.2 可编程控制器设计62-65
• 5.2.1 可编程控制器62-64
• 5.2.2 其他主要设备64-65
• 5.3 逻辑框图和程序梯形图65-68
• 5.3.1 逻辑框图65-66
• 5.3.2 程序梯形图66-68
• 5.4 小结68-69
• 第6章 结论与建议69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 建议70-71
• 参考文献71-76
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作76-77
• 致谢77

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