曝气膜生物反应器处理模拟生活污水研究

【摘要】： 以聚丙烯中空纤维膜为组件的曝气膜生物反应器(MABR)处理模拟生活污水进行实验研究。曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺。膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜。无泡曝气可以提高传氧效率，在高浓度有机废水或含挥发性有机物废水的处理中具有很大的应用优势。 膜组件—聚丙烯中空纤维膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。其传质的特殊之处在于氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内，因而生物膜内部存在明显的溶解氧和底物的浓度梯度。这一特点使得MABR可以实现同步硝化反硝化(SND)。 测定了其对模拟生活废水COD、NH_3-N、TN、浊度的去除效果，NH_3-N、TN、COD和浊度去除率分别为79.29％、71.29％、77.65％和93.68％。并对溶解氧(DO)、碳氮比(C／N)、F／M、进水浓度、pH、曝气压力等参数对系统性能的影响进行了实验研究。根据实验的研究，曝气膜生物反应器系统中溶解氧为1.0mg／L，pH值在中性或略微偏碱处，C／N为4～5时同步硝化反硝化效果最好。F／M能影响同步硝化反硝化，在不影响硝化过程的前提下，F／M的提高是有利于同步硝化反硝化的进行。 【关键词】：曝气膜生物反应器 无泡曝气 同步硝化反硝化
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 膜生物反应器9-11
• 1.1.1 膜生物反应器的分类10-11
• 1.1.2 膜材料11
• 1.2 膜曝气生物反应器(MABR)11-16
• 1.2.1 MABR的基本原理11-14
• 1.2.2 MABR的分类14-15
• 1.2.3 影响MABR运行的因素15-16
• 1.3 膜曝气生物反应器(MABR)国内外研究进展16-19
• 1.3.1 国外MABR的研究状况16-19
• 1.3.2 国内MABR的研究状况19
• 1.4 膜污染19-22
• 1.4.1 膜的性质20
• 1.4.2 膜污染控制技术20-22
• 1.5 本课题研究的意义和主要内容22-23
• 2 MABR处理模拟生活污水工艺特性研究23-30
• 2.1 膜生物反应器的设计和运行23-24
• 2.1.1 实验装置的设计23
• 2.1.2 实验水质23-24
• 2.2 MABR处理模拟生活污水实验运行24-25
• 2.2.1 污泥驯化24
• 2.2.2 挂膜24-25
• 2.3 实验结果与讨论25-29
• 2.3.1 反应器系统运行检测25-26
• 2.3.2 COD的去除效果26-27
• 2.3.3 氨氮的去除效果27
• 2.3.4 TN的去除效果27-28
• 2.3.5 浊度的去除效果28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 MABR中同步硝化反硝化实验研究30-48
• 3.1 同步硝化反硝化的机理研究30-31
• 3.1.1 微环境理论30-31
• 3.1.2 微生物学理论31
• 3.2 同步硝化反硝化(SND)在MABR系统中的实现31
• 3.3 影响同步硝化反硝化的因素31-34
• 3.3.1 溶解氧(DO)32
• 3.3.2 碳氮比(C/N)32
• 3.3.3 污泥有机负荷(F/M)32-33
• 3.3.4 污泥龄(SRT)33
• 3.3.5 氧化还原电极电位(ORP)33
• 3.3.6 游离氨的浓度(FA)33
• 3.3.7 pH值33-34
• 3.3.8 温度34
• 3.3.9 水力停留时间(HRT)34
• 3.4 实验结果与讨论34-46
• 3.4.1 溶解氧(DO)对同步硝化反硝化的影响34-37
• 3.4.2 碳氮比(C/N)对同步硝化反硝化的影响37-43
• 3.4.3 pH值对同步硝化反硝化的影响43-44
• 3.4.4 污泥负荷(F/M)对同步硝化反硝化的影响44-45
• 3.4.5 水力停留时间(HRT)对同步硝化反硝化的影响45-46
• 3.5 本章小结46-48
• 结论48-50
• 致谢50-51
• 参考文献51-54
• 附录 硕士论文单片机程序54-57

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