生物铁膜生物反应器处理生活污水的试验研究

【摘要】： 本试验利用膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥法中的生物铁法二者各自的优点,将两者结合起来形成一种新型的MBR工艺—生物铁法-MBR。试验在一体式膜生物反应器中投加不同量的氢氧化铁絮体,系统地对人工模拟生活废水的处理效果、污泥特性和膜污染进行了研究,在优化工艺的运行条件和工艺参数(投药量、污泥浓度)以及充分认识微生物特性的基础上对其机理进行了探讨,得出了一些重要结论: (1)生物铁SMBR工艺一定程度提高了出水水质,本试验条件下氢氧化铁最佳投加量为混合液污泥浓度的5%,此时生物铁SMBR出水COD、总P、NH_3-N比普通MBR分别高6.15%、12.36%和1.39%。 (2)生物铁SMBR工艺,3%～5%的投加量下生物铁污泥具有良好的絮状结构,降低了膜表面滤饼层阻力,并且缓解了膜孔堵塞的影响。然而当投加量增大到7%时,生物铁污泥解体为碎小的颗粒,削弱了生物铁对溶解性有机物的吸附;此外,较高的有机物消耗,滋生了大量的丝状菌,丝状菌能释放更多的胞外聚合物,加剧膜的污染。 (3)由混合液中溶解性胞外聚合物(EPSs)、松散附着胞外聚合物(LB)与半透膜压增长速率的关系分析EPSs是造成膜污染的主要因素。随着氢氧化铁投加量的不断增加,污泥胞外聚合物中多糖的分泌量加大,此时多糖对于膜污染效应的影响越来越大。 (4)当氢氧化铁投加量固定为污泥浓度的5%时,随着污泥浓度的不断升高,多糖含量不断增加,而蛋白质含量增加不明显。由此可见,随着污泥负荷的降低,混合液EPS中的主要成分是多糖。 【关键词】：膜生物反应器(MBR) 氢氧化铁 膜污染 胞外聚合物
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 膜生物反应器的简介10-22
• 1.1 MBR的特点10-11
• 1.2 MBR的组成和分类11-14
• 1.2.1 分离MBR11-12
• 1.2.2 无泡曝气MBR12-13
• 1.2.3 萃取MBR13-14
• 1.3 膜生物反应器应用中存在的问题14-15
• 1.4 活性污泥中EPS对膜污染的影响15-19
• 1.4.1 膜污染的分类15-16
• 1.4.2 胞外聚合物的特性16-17
• 1.4.3 EPS对活性污泥的影响17-18
• 1.4.4 EPS对膜污染的影响机理18-19
• 1.5 混凝-MBR的研究背景19-22
• 2 试验装置及研究方法22-28
• 2.1 试验工艺流程与装置22-24
• 2.1.1 工艺流程22
• 2.1.2 试验装置22-23
• 2.1.3 原水配制23-24
• 2.1.4 污泥培养及混凝剂的制备24
• 2.2 试验方法24-26
• 2.2.1 试验方案24-25
• 2.2.2 分析项目与方法25
• 2.2.3 EPS的提取及测定方法25-26
• 2.3 研究内容26-28
• 3 不同氢氧化铁投加量的研究结果与讨论28-38
• 3.1 不同氢氧化铁投加量水质分析结果28-30
• 3.1.1 COD的去除28-29
• 3.1.2 总P的去除29
• 3.1.3 NH_3-N的去除29-30
• 3.2 不同氢氧化铁投加量膜污染的变化分析30-36
• 3.2.1 半透膜压的变化30-31
• 3.2.2 胞外聚合物的分布31-36
• 3.3 小结36-38
• 4 不同污泥浓度的实验结果与讨论38-46
• 4.1 不同污泥浓度水质分析结果38-40
• 4.1.1 COD的去除38
• 4.1.2 总P的去除38-39
• 4.1.3 NH_3-N的去除39-40
• 4.2 不同污泥浓度膜污染的变化40-44
• 4.2.1 半透膜压的变化40-41
• 4.2.2 胞外聚合物的分布41-44
• 4.3 小结44-46
• 5 活性污泥表观特征46-49
• 5.1 不同氢氧化铁投加量的污泥表观特性46-47
• 5.2 不同氢氧化铁投加量的污泥表观特性47-49
• 6 结论49-51
• 参考文献51-55
• 附录 A55-56
• 索引56-57
• 作者简历57-59
• 学位论文数据集59

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