一体式膜生物反应器A/O工艺处理生活污水研究及工程应用

【摘要】：水资源短缺和水环境污染问题制约着现代社会的持续发展。采用处理和利用相结合的污水处理技术,对污水进行无害化和资源化处理,对于缓解我国水资源危机具有重要意义。 膜生物反应器是一种将膜分离技术与活性污泥处理技术相结合而成的新兴技术,将其应用于中水回用,在一定程度上可缓解水资源短缺的压力。除了膜污染及运行控制问题,膜生物反应器与其他水处理方法相结合而成的新型工艺及其运行条件的优化也是研究重点之一。 基于传统硝化-反硝化脱氮原理及膜生物反应器的优点,本研究利用实验室的多工艺一体化污水处理中试试验平台,采用缺氧-好氧膜生物反应器(Anoxic-Aerobic Membrane Bioreactor,以下简称A/O-MBR)组合工艺,采用聚氯乙烯平板膜组件,对小区内产生的生活污水进行处理,系统地考察了A/O-MBR工艺的运行效能及污泥增长规律,重点对工艺运行效能影响因素进行研究,论证了该工艺的可行性,优化工艺运行参数,为工程实践提供参考和设计依据。 试验研究表明,在无排泥条件下,当污泥浓度为3500-5500 mg/L,温度为10~35℃,pH值6.7~8.7,控制缺氧段溶解氧0.5 mg/L,膜池段溶解氧1.5~2.5 mg/L情况下,出水COD_(Cr)、氨氮、TN平均值分别为16.2mg/L、1.76 mg/L、7.82 mg/L,系统平均去除率分别达到86.2%、95.5%、83.38%,出水各项指标均优于国家一级排放标准(A)和城市杂用水标准(GB/T1892-2002),满足污水再生回用的要求。该工艺处理低浓度生活污水,在技术上是可行的。 通过C/N对系统脱氮效能的影响研究,表明A/O-MBR系统具有良好的脱氮性能。系统采用无排泥方式运行,造成磷在反应器中的不断积累,该工艺应用于实际工程时应考虑采用化学除磷技术。 通过MLSS对过膜压力的影响研究得出:增加反应器中的MLSS不会显著增加膜污染的程度,采用最优抽停比8:2时,可以有效缓解膜污染。通过对膜进行清洗,清水冲洗只能在一定程度上延缓膜污染的加剧;化学清洗后,膜通量可恢复至初始值附近,而且化学清洗后的膜能在较长的时间内保持稳定的膜水通量。 在中试试验的基础上,将A/O-MBR应用于深圳某公司生活污水处理工程改造。试验及工程实际应用表明:该工艺应用于生活污水处理回用,具有出水稳定、投资省等优点,可实现全自动化控制,管理方便,具有明显的经济效益和社会效益。同时可以使污水处理从传统的企业单纯投入转为企业运行盈利模式,具有广阔的应用前景和巨大的推广价值。 【关键词】：小区生活污水 A/O-MBR 污水再生回用 碳氮比 膜污染 工程应用
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 文献综述12-27
• 1.1 水资源危机和水污染现状12-13
• 1.2 生活污水常用处理技术13-16
• 1.2.1 物化处理技术13-14
• 1.2.2 生物处理技术14-15
• 1.2.3 膜处理技术15-16
• 1.3 膜生物反应器简介16-24
• 1.3.1 膜生物反应器的研究进展16-17
• 1.3.2 膜生物反应器的分类17-20
• 1.3.3 膜生物反应器的优缺点20-21
• 1.3.4 膜污染21-24
• 1.4 MBR 脱氮除磷性能24-26
• 1.5 本研究的目的、意义和内容26-27
• 1.5.1 研究的目的和意义26
• 1.5.2 研究的内容26-27
• 第二章 试验装置及方法27-31
• 2.1 试验工艺流程及装置27-30
• 2.1.1 工艺流程的提出27-28
• 2.1.2 试验装置设计28-30
• 2.2 试验方案30-31
• 第三章 试验用水水质分析31-37
• 第四章 A/O-MBR 处理低浓度生活污水试验研究37-50
• 4.1 原水水质37
• 4.2 水质分析方法37-38
• 4.3 试验结果与分析讨论38-48
• 4.3.1 COD 的去除效果38-42
• 4.3.2 NH4+-N 的去除效果42-43
• 4.3.3 TN 去除效果43-46
• 4.3.4 TP 去除效果46-47
• 4.3.5 SS 和浊度的去除效果47
• 4.3.6 出水回用的可行性47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 膜污染及其清洗50-56
• 5.1 MLSS 对膜污染的影响50-51
• 5.1.1 不同 MLSS 对膜污染的影响50-51
• 5.1.2 长期运行时膜污染变化51
• 5.2 抽停比对膜污染的影响51-53
• 5.3 膜清洗53-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 工程应用56-72
• 6.1. 计划目的56
• 6.2. 原有工艺及改造方案56-59
• 6.2.1 水质及水量56-58
• 6.2.2 原工艺流程58
• 6.2.3 改造方案58-59
• 6.3 改造后的工艺流程及主要构筑物59-62
• 6.3.1 改造后的工艺流程59-60
• 6.3.2 主要构筑物60-62
• 6.4 工程运行结果62-65
• 6.4.1 测试方法62-63
• 6.4.2 工程运行63
• 6.4.3 处理效果63-65
• 6.5. 污水回用效益分析65-71
• 6.5.1 工程投资65-68
• 6.5.2 运行成本分析68-70
• 6.5.3 经济效益分析70-71
• 6.6 结论71-72
• 第七章 结论与建议72-75
• 7.1 结论72-74
• 7.2 建议74-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-82
• 攻读学位期间发表的学术论文目录82

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