在低有机负荷下利用丝状菌和膜分离技术处理生活污水

【摘要】： 水危机已成为制约21世纪中国社会经济发展的重要因素,污水的治理和回用是解决水危机的重要举措,膜技术是污水治理和回用的重要手段之一,是以后废水深度处理和回用的首选技术。膜—生物反应器(Membrance Bioreactor,简称MBR)是膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺,具有对有机污染物去除效率高、出水水质好、流程简单、结构紧凑等优点,在废水回用与资源化领域具有极为广阔的应用前景。活性污泥法是一种有效且实践应用广泛的污水生物处理技术,但是,不论哪一种改进的活性污泥工艺,膜生物反应器也不例为,污泥膨胀现象一直是困扰人们的难题之一。 本实验的目的在于在一体式膜─生物反应器中,低有机负荷情况下,发生丝状菌膨胀,考察一体式膜─生物反应器对COD、氨氮等污染物的去除效果,以及污泥膨胀的过程和污泥的性状;并考察膜通量、曝气强度、抽吸时间以及停抽时间等操作因素对膜污染的影响;为了使实验的结果具有可比性,同时进行着一体式膜─生物反应器的对照试验作为对比。 一体式膜─生物反应器的污泥膨胀试验和对照试验都采用相同的仪器设备。一体式膜─生物反应器,为有机玻璃制作的长方型容器,在反应器底部采用穿孔管进行曝气,其正上方装有中空纤维膜组件,通过曝气一方面使反应器中的活性污泥混合液维持一定的循环流动速度,形成对膜表面的冲刷,以减轻活性污泥在膜表面的沉积;另一方而用来供给微生物分解污水中有机物所需的氧气。原水从反应器顶部进入,在反应器内充分反应后,在自吸泵抽吸的作用下,由膜组件负压过滤出水。 通过试验得出主要结论如下: 1.活性污泥易在低负荷下发生膨胀现象。在污泥膨胀试验中,当负荷在0.05kgCOD/kgMLSS·d时,发生了污泥膨胀现象。对照试验运行工况良好。 2.不同时期污泥浓度的变化情况。污泥膨胀期的污泥浓度总的趋势是下降的,下降并不是太明显。从安装新膜起时的2600mg/L经过31天的运行下降到2000mg/L。正常状态下,污泥浓度总的趋势是上升的,开始上升的比较迅速,到反应的后期几天相对比较平缓。从安装新膜起时的2600mg/L经过31天的运行上升到3750mg/L。 3.污泥容积指数SVI的变化情况。在污泥膨胀实验的开始阶段,池内的COD浓度从400mg/L逐渐减少,SVI值逐渐增大,但由于实验开始阶段菌胶团占优势,SVI值增长缓慢,在实验的后期,池内的COD进水浓度减少到100mg/L,即0.05kgCOD/kgMLSS·d,在这一阶段,池中废水的SVI迅速上升,很快就达到了200mL/g以上。稳定运行的对照试验期SVI值始终保持在100mL/g左右 4.不同时期MBR对COD的去除效果情况。在试验的前25天,污泥膨胀试验的上清液COD的浓度与出水的COD的浓度比对照试验上清液COD的浓度与出水的COD的浓度要低。此时,污泥膨胀试验的出水相当的清澈,COD的浓度达到了最低25mg/L。但最后两次取样,污泥膨胀期的COD浓度都高于对照试验期的。污泥膨胀期的系统COD的去除率在试验的前25天明显好于对照试验期的系统COD的去除率,污泥膨胀期的系统COD的去除率最高可达97%。对照试验期的系统COD的去除率从试验开始一直在增长,后两次的试验取样系统的COD去除率都高于污泥膨胀期的COD的去除率,达到了96%。 5.氨氮情况。污泥膨胀期试验和对照期试验的氨氮的去除率总的趋势都是先升后降,污泥膨胀期试验在营养物质没有相对缺乏、丝状菌没有严重爆发前,污泥膨胀期的系统氨氮的去除率都比对照适应期的氨氮去除率高;污泥膨胀期的氨氮去除率从84%上升到最大的96%,而对照试验期的氨氮去除率从80%上升到最大的97%;随后污泥膨胀期的氨氮去除率下降到88%,对照试验期的氨氮去除率下降到93%。 6.泥膨胀试验和对照试验开始时反应器抽吸压力增长缓慢,大约13d后,抽吸压力迅速上升,到第28d时增至最大,即在反应器的启动阶段膜污染较缓慢,在反应器的稳定运行阶段,膜污染较快,而且前者增幅明显高于后者,及污泥膨胀期需要较大的净水头压差,来满足流量的要求。这主要是因为在稳定运行阶段,污泥膨胀试验中的丝状菌大量生长,此结果间接反映出污泥膨胀期的膜污染程度,说明丝状菌对膜污染有较大的影响,这一方面是丝状菌较大的比表面积造成的,另一方面与丝状菌分泌粘液的生理生化特性有关。所以,尽管对照试验期污泥浓度远远高于污泥膨胀期,但仍表现出较好的膜通量,对照试验期的膜污染要比污泥膨胀期的膜污染要小的多。 7.一体式膜─生物反应器的污泥膨胀试验与对照试验的比较结果:污泥膨胀试验在丝状菌微膨胀的情况下,膨胀试验对COD,NH3-N的去除效果好于对照试验;当丝状菌完全膨胀后,其去除效果不如同时的对照试验。并且丝状菌对膜的污染比对照试验的严重。 【关键词】：污泥膨胀 膜-生物反应器 丝状菌 膜污染
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要2-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 课题提出的背景14-16
• 1.1.1 我国水环境现状14-15
• 1.1.2 膜─生物反应器的研究动态15-16
• 1.1.3 污泥膨胀的研究现状16
• 1.2 研究内容和研究目的16-18
• 第二章 膜生物反应器与污泥膨胀18-54
• 2.1 膜生物反应器介绍18-32
• 2.1.1 膜生物反应器的一般构成和分类18-19
• 2.1.2 膜生物反应器具有的特点19-20
• 2.1.3 选择膜的相关因素20-23
• 2.1.4 膜污染及防治23-27
• 2.1.5 MBR 技术的缺点及其研究方向27-29
• 2.1.6 微滤技术简介29-32
• 2.2 膜生物反应器中的丝状菌膨胀32-33
• 2.3 活性污泥及其膨胀33-54
• 2.3.1 活性污泥的认识33-34
• 2.3.2 活性污泥膨胀的定义及特点34-35
• 2.3.3 污泥膨胀的类型及其危害35-36
• 2.3.4 污泥沉降指标36-39
• 2.3.5 活性污泥性能与其中的微生物39-41
• 2.3.6 污泥膨胀的理论41-44
• 2.3.7 污泥膨胀的数学模型44-49
• 2.3.8 影响污泥膨胀的因素49-54
• 第三章 试验装置及试验方法54-59
• 3.1 试验装置54-56
• 3.2 污泥的培养与驯化及污水水质56-57
• 3.3 实验的运行与控制57-59
• 第四章 试验的结果与分析59-73
• 4.1 污泥膨胀期与对照试验期运行工况况59
• 4.2 不同时期MLSS 的变化情况与对比分析59-61
• 4.3 SVI 的变化情况与对比分析61-62
• 4.4 不同时期MBR 对COD 的去除效果的分析与比较62-67
• 4.5 对NH_3-N 的去除情况67-69
• 4.6 膜污染与控制69-73
• 4.6.1 微滤技术膜堵塞机理69-71
• 4.6.2 抽吸压力变化情况与对比分析71-73
• 第五章 结论与建议73-75
• 5.1 结论73-74
• 5.2 存在问题及建议74-75
• 参考文献75-80
• 致谢80-81
• 攻读学位期间发表的学术论文目录81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

膜生物反应器内泥水混合液可过滤性的研究    罗虹,顾平,杨造燕

污泥膨胀的影响因素、理论探讨与控制对策    赵海霞 ,张成禄

活性污泥膨胀的特性研究    杨宝林

丝状菌污泥膨胀的原因及其控制方法    崔和平,钟艳萍

SBR工艺中污泥负荷对丝状菌污泥膨胀的影响    周利,彭永臻,高春娣,丁峰

污泥膨胀及其控制技术研究    李宇庆,赵建夫,陈玲

缺乏营养物质(N、P等)引起的污泥膨胀及其控制    丁峰,王淑莹,李秀玮,彭峰,杨庆

膜生物反应器废水处理新工艺    陈殿英

膜生物反应器在水处理中的研究及应用    郑祥,朱小龙,张绍园,张坤,樊耀波

膜生物反应器废水处理工艺的研究进展    黄霞,桂萍,范晓军,汪诚文,钱易

丙烯腈聚合废水的絮凝处理    陈军

噻黄隆生产废水处理实验研究    周学明;

膜生物反应器在污水再生处理中的应用    贺峰;甘胜;徐明;

偕肟胺螯合纤维循环复用处理镀铜废液的研究    蔡家胜,陶庭先

景观水微污染控制    蔡昌凤,徐建平

小型医院废水处理方案探讨    徐国胜;

大肠杆菌革兰氏染色影响因素分析    凌琪,王敏

现代居住区水景治理方法的探讨    李茂茂;

浅议凤阳县“明文化”特色旅游    王雪娟;高方琴;

膜分离技术及其在农产品加工中的应用    陈全胜,杨普

人工快速渗滤技术及其水处理应用    崔康平;周元祥;许为义;彭书传;

生物接触氧化法处理生活污水的实验研究    许莹;吴畏;

污水处理厂臭气的生物滤床处理    罗春;马立实;吴坚;周超平;

高分子“PVF”微滤功能膜的研制生产与开发应用    银永发;贺才富;

膜-生物反应器污水处理与回用技术的研究进展    黄霞;

MBR和CAS工艺中污泥特征的比较研究    林红军;陆晓峰;沈飞;余江林;

国内MBR工程化应用发展滞缓的原因与建议    关毅鹏;陈颖;

膜技术在环境工程中的应用    许荣鹏;

膜分离技术在石油化工领域中的应用    许振良;

纳滤膜法脱除干法腈纶纺丝洗涤废水中非挥发组分的研究    钟常明;郎万中;许振良;管爱国;朱亚平;

纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究    胡坤宏

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究    袁志宇

毒死蜱降解细菌的筛选、降解特性及其固定化研究    段海明

杂萘联苯聚芳醚砜分离膜的制备及应用研究    韩润林

固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究    肖晶晶

我国西部地区流域生态环境保护法制研究    马生军

金属离子在好氧微生物颗粒上的界面作用    孙雪菲

镍钼矿冶炼烟尘中硒的提取新工艺及其机理研究    侯晓川

纳米TiO_2/磁性活性炭光催化剂制备与性能研究    姜勇

疏水性SBA-15/PDMS杂化膜制备及分离乙醇/水的研究    王倩

高浓度污泥分区机理及适用组件研制    李明明

混凝气浮-A/O工艺处理毛皮废水的研究    史明

SMBR处理维生素类制药废水中试研究    胡雪利

镀镍废水的处理回用技术研究    李家业

聚氯乙烯超滤膜亲水性改性及水过滤性能研究    谢荣华

新型螺旋膜组件及其在水处理中的应用研究    徐晓静

无纺布膜的亲水改性及其抗污染性能研究    冯冉冉

抗铅联合苯酚降解多功能菌的构建    彭冉

屠宰废水培养好氧颗粒污泥及其除污效果的研究    岳瑞校

关于水域水环境质量规划及水污染控制管理问题的探讨    陆建华,刘金清

摆脱水污染de困扰    傅仲君

膜生物反应器内泥水混合液可过滤性的研究    罗虹,顾平,杨造燕

膜分离活性污泥法的研究    林喆，赵庆祥，陆美红，祁世民，翟亚连

膜生物反应器无剩余污泥排放的研究    杨造燕,匡志花,顾平,田淑媛

新型污水处理装置──膜生物反应器    张琳，张元月

欧洲的水污染治理    汪松年

浅析水污染治理工程中存在的问题    石丽华,王永华

中国流域水污染分析    吴舜泽,夏青,刘鸿亮

活性污泥膨胀的特性研究    杨宝林

污泥膨胀对膜生物反应器脱氮效果的影响    闫广宇;冯雷;李子龙;

MBR中低pH值与低有机负荷引起的污泥膨胀及其恢复    李亚峰;金亚斌;陈涛;孟繁丽;高可;

MBR法处理洗涤废水    王雨;江霜英;姜骅;

低温时污泥膨胀对MBR中膜污染的影响    任南琪;刘娇;王秀蘅;

SBR运行中污泥膨胀的发生原因分析    朱其兆;

关于活性污泥膨胀的影响因素与控制研究    王浩宇,王增长,王小英

活性污泥膨胀控制研究    朱海;

丝状菌性污泥膨胀的影响因素及控制方法    徐慧;周利;王伟平;

一体式膜-生物反应器长期运行中的膜污染控制    刘锐,263.net,黄霞,263.net,汪诚文,263.net,钱易,263.net,张苗苗,263.net

污泥膨胀的诱因及控制措施    巫晶晶;陈素艳;邓清莲;林建清;

污泥膨胀现象、原因及对策    李春放;刘宏华;艾美红;

污泥膨胀对膜生物反应器脱氮效果的影响    刘士丰;金红月;刘红梅;

膜-生物反应器的研究及其在废水处理中的应用    王建华;徐又一;朱宝库;

膜生物反应器处理高浓度有机废水的试验研究    李树清;

污水处理中的污泥膨胀问题研究    王斯坦;高海娟;李美;

超声技术监测膜污染的研究进展    李建新;

膜生物反应器控制污泥膨胀的试验研究    张云霞;郭淑琴;季民;邢国平;

膜特性对厌氧膜生物反应器膜污染的影响    方绪亮;何义亮;徐培;

中空纤维膜处理含油污水与膜污染监测的研究    陈雪梅;李建新;张玉忠;李泓;

过滤机理在膜污染成因研究中的应用    刘志强;王成鹏;张小妹;王俊莹;李卿卿;

冯志华代表建议 立规治理农田残膜污染    李行

玉米残膜污染综合防治措施    博乐市农广校 韩咏香 博州农业科技开发中心 刘新兰

对我州农田残膜污染与治理现状的思考    李继红 作者为州农机推广站副站长、高级工程师

接替地膜覆盖 治理残膜污染    毛树春

新手段打破中药的膜分离技术应用困局    杨秀伟

出口创汇型花生安全生产技术    

21世纪的水处理科技任务    清华大学教授 许保玖

为使浊涛变清流    本报实习生 张梦然

液态奶制品包装新趋势    张辉

啤酒工业废水排放将有“国标”    汪震宇

超滤法处理大豆蛋白废水技术研究    吕斯濠

非织造布膜生物反应器处理生活污水研究    孟志国

金属膜生物反应器废水处理技术    张寿通

迪恩涡二次流强化编织型中空纤维膜分离性能的研究    刘建文

膜生物反应器中延缓膜污染技术的研究    张颖

聚乙烯醇改性无纺布复合膜的制备与耐污染性能研究    仉春华

光催化—膜组合工艺去除腐殖酸的效能与机理研究    严晓菊

生物除磷颗粒污泥及反硝化聚磷试验研究    刘小英

膜—生物反应器及纳滤强化去除污水内分泌干扰物的研究    陈健华

用于活性污泥性能评价的微生物群落芯片的研制    金敏

利用丝状菌和膜分离技术处理生活污水    任安安

膜—生物反应器在线超声清洗的特性研究    范正虹

膜分离技术在维生素C生产中的应用研究    米造吉

活性污泥膨胀的影响因素与控制研究    王浩宇

旋流膜分离器处理低浓度含油废水的研究    赵海荣

膜生物反应器（MBR）处理油田炼油污水试验研究    马超

锅炉补给水预处理反渗透膜污染的预防和处理    赵宇超

复合式膜曝气生物反应器（CMABR）处理生活污水的研究    王嵘

膜组合技术处理垃圾渗滤液的研究    汪进辉

污泥膨胀对SBR反应器出水水质影响研究    周影涛