缺氧—好氧复合式MBR工艺处理城市生活污水的实验研究

【摘要】：近年来随着水体富营养化的问题,脱氮除磷受到更多的关注。膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)作为一种新型高效的污水处理技术日益受到各国研究者的关注,但对氮、磷的去除却很难达到愈来愈严格的排放要求,因此强化MBR工艺生物段的脱氮除磷功能成为目前研究的热点问题。氮、磷是导致水体富营养化的主要污染物,研究开发经济、高效的脱氮除磷工艺已成为目前城市污水处理及提标改造的研究热点。在人们致力于探索高效而节能的水处理新技术中,膜分离技术代替二级生物处理工艺中的传统重力式沉淀池所构成的膜生物反应器(MBR)水处理工艺,具有生物处理和膜分离的双重特点,逐渐被重视并不断以各种组合形式应用于城市污水的脱氮除磷实践中针对日益突出的水环境污染问题,对水处理技术提出了更高要求。 本试验通过对MBR工艺进行改造,采用复合式MBR,在其前面加一个缺氧池而形成缺氧-好氧MBR,在复合式MBR中投加半软性填料与组合填料进行挂膜,发现组合填料的挂膜时间、处理效果都要优于半软性填料。稳定运行时具体考察出水水质的COD、NH4+-H、TP、TN等指标的去除效果,一般情况下COD的出水浓度18.36mg/L、氨氮的出水浓度4.44mg/L、TN的出水浓度13.72mg/L、TP的出水浓度0.46mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)一级A标准。 为使试验污水的达到理想的处理效果,对其影响因素温度、DO、HRT、有机负荷、混合液回流比等进行数据分析,发现在温度为24℃,DO为3mg/L,HRT为8h,有机负荷为320mg/L,混合液回流比为200%时,去除效果最佳。与此同时,对MBR工艺与其他工艺进行了技术分析比较。 实验结果表明,缺氧-好氧MBR工艺处理城镇污水,出水水质良好,而且具有很好的脱氮除磷效果,结合MBR造价低,占地面积小等特点,具有很好的社会前景。 【关键词】：缺氧-好氧MBR 脱氮除磷 填料 生活污水 影响因素 技术经济分析
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 课题提出的背景和意义13-15
• 1.1.1 课题提出的背景13-14
• 1.1.2 课题提出的意义14-15
• 1.2 课题研究的目的和内容15-16
• 1.2.1 研究目的15
• 1.2.2 研究内容15-16
• 1.3 膜生物反应器(MBR)的概述16-24
• 1.3.1 MBR的原理16
• 1.3.2 MBR工艺类型16-19
• 1.3.3 MBR工艺的特点19-20
• 1.3.4 MBR工艺中存在的问题20-21
• 1.3.5 膜生物反应器工艺的发展与应用21-23
• 1.3.6 膜生物反应器的发展趋势23-24
• 1.4 MBR联合工艺24-27
• 1.4.1 MBR与序批式反应器(SBR)相结合25
• 1.4.2 MBR与氧化沟工艺相结合25
• 1.4.3 MBR与高效生物反应器(HCR)相结合25-27
• 第二章 实验材料与方法27-37
• 2.1 实验用水与出水水质标准27-28
• 2.1.1 实验用水水源与水质27
• 2.1.2 实验出水水质标准27-28
• 2.2 实验工艺流程与装置28-30
• 2.2.1 实验工艺流程28-29
• 2.2.2 实验装置与设备29-30
• 2.3 实验分析及测定方法30-32
• 2.3.1 实验分析项目30-31
• 2.3.2 试验检测方法31-32
• 2.4 填料的选择32-33
• 2.5 膜组件的选择33-37
• 第三章 实验的启动37-45
• 3.1 污泥的培养37
• 3.2 填料的挂膜过程37-42
• 3.2.1 挂膜机理及方式37-38
• 3.2.2 挂膜期间需要注意的事项38
• 3.2.3 半软性填料挂膜过程38-40
• 3.2.4 组合式填料的挂膜过程40-42
• 3.3 挂膜过程小结42-45
• 第四章 实验效果与分析45-55
• 4.1 使用半软性填料的缺氧-好氧MBR的去除效果分析45-49
• 4.1.1 对COD的去除45-46
• 4.1.2 对氮的去除46-48
• 4.1.3 对TP的去除48-49
• 4.2 使用组合式填料的缺氧-好氧MBR的去除效果分析49-53
• 4.2.1 对COD的去除49-50
• 4.2.2 对氮的去除50-52
• 4.2.3 对TP的去除52-53
• 4.3 本章小结53-55
• 第五章 处理效果影响因素55-71
• 5.1 温度对本试验去除效果的影响55-57
• 5.1.1 温度对COD去除效果的影响55-56
• 5.1.2 温度对氨氮去除效果的影响56
• 5.1.3 温度对TN去除效果的影响56-57
• 5.1.4 温度对TP去除效果的影响57
• 5.2 DO对本试验去除效果的影响57-60
• 5.2.1 DO对COD去除效果的影响58
• 5.2.2 DO对氨氮去除效果的影响58-59
• 5.2.3 DO对TN去除效果的影响59-60
• 5.2.4 DO对TP去除效果的影响60
• 5.3 水力停留时间对本试验去除效果的影响60-63
• 5.3.1 水力停留时间对COD去除效果的影响61
• 5.3.2 水力停留时间对氨氮去除效果的影响61-62
• 5.3.3 水力停留时间对TN去除效果的影响62-63
• 5.3.4 水力停留时间对TP去除效果的影响63
• 5.4 有机负荷对本试验去除效果的影响63-65
• 5.4.1 有机负荷对COD去除的影响63-64
• 5.4.2 有机负荷对TN去除的影响64-65
• 5.4.3 有机负荷对TP去除的影响65
• 5.5 混合液回流比对本试验去除效果的影响65-68
• 5.5.1 混合液回流比对COD去除效果的影响66
• 5.5.2 混合液回流比对氨氮去除效果的影响66-67
• 5.5.3 混合液回流比对TN去除效果的影响67-68
• 5.5.4 混合液回流比对TP去除效果的影响68
• 5.6 缺氧-好氧MBR工艺的运行优化68-71
• 第六章 技术经济分析71-75
• 6.1 MBR工艺与SBR工艺、接触氧化法工艺的比较71-73
• 6.2 缺氧-好氧MBR工艺的经济成本分析73
• 6.3 小结73-75
• 第七章 结论与建议75-77
• 7.1 结论75
• 7.2 建议75-77
• 参考文献77-83
• 致谢83-84
• 攻读学位期间发表的学术论文目录84

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