复合膜生物反应器处理生活污水性能的研究

【摘要】： 本试验对复合式膜生物反应器处理生活污水的性能进行了研究。复合膜生物反应器是在传统活性污泥反应器中直接投加载体,进而形成悬浮增长的活性污泥和附着增长的生物膜两种微生物共同承担生物降解的作用,复合生物反应器内安置了超滤(UF)膜组件,以实现固液分离的目的。 主要对复合膜生物反应器和活性污泥一体式膜生物反应器处理生活污水的功效进行了对比试验,研究了复合式膜生物反应器处理生活污水的特性,分析了复合系统微生物组成的特点,对同步硝化反硝化的现象进行了研究,对影响膜污染的一些控制因素进行了试验检验,并对复合膜生物反应器在低温下的运行效果进行了监测。论文的主要成果包括以下几个方面: 1.在对等的试验条件下,复合生物反应器较传统一体反应器出水水质好,出水浊度、COD_(Cr)、TOC、NH_3-N、TN的浓度均比活性污泥反应器低。复合系统抗冲击负荷能力也更好,比单一的活性污泥系统具有更强的运行稳定性和处理能力。复合反应器在去除COD_(Cr)及N方面,能表现出良好的去除效果。系统出水COD_(Cr)在10mg/L左右,NH3-N值基本上低于2mg/L,其相应的平均去除率为95%,TN浓度平均值为15.3mg/L,其相应的平均去除率为62%。 2.控制其他条件不变,复合反应器中,DO为1.3~3.2mg/L时,反应器对COD_(Cr)的去除效果较好,DO为1.5~2.2mg/L时,反应器对NH_3-N的去除效果较好,去除率可以达到90%以上。在弱碱性的环境下,系统处理效果更好。反应器有机物去除率随着HRT的增高而不断的降低,HRT为8h时,反应器达到最佳运行状态。 3.HMBR系统同步硝化反硝化效率比较高,生物膜特殊的传质与扩散模式对反应器的同步硝化反硝化起着重要作用。 4.抽停时间、曝气强度、污泥浓度、膜通量是影响膜生物反应器膜污染速率的重要因素,在本试验中,适宜的操作条件是:抽6min,停5min,曝气强度为12 m~3·m~(-2)·h~(-1),悬浮污泥浓度2g/L,附着污泥浓度6g/L,膜通量20L/(m~2·h)。空曝气、水力反洗和化学清洗对膜通量的恢复是有效的。 5.10～15℃的条件下,HMBR中生物相十分丰富且数量较多,活性较高,复合膜生物反应器对COD_(Cr)及N去除效果也较好。膜过滤的存在,保证了HMBR系统稳定、优良的出水水质。 【关键词】：复合膜生物反应器 生活污水 影响因素 膜污染 低温
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 膜生物反应器11-17
• 1.2.1 膜生物反应器的发展11-13
• 1.2.2 膜生物反应器的分类及特点13-15
• 1.2.3 膜生物反应器存在的问题及改进15-17
• 1.3 复合膜生物反应器处理技术17-22
• 1.3.1 复合生物反应器处理技术及其发展状况17-20
• 1.3.2 复合膜生物反应器处理技术及其发展状况20-21
• 1.3.3 复合膜生物反应器处理技术的研究意义21-22
• 1.4 课题的主要研究内容22-23
• 第2章 试验装置与试验方法23-29
• 2.1 工艺流程及试验装置23-26
• 2.1.1 试验工艺流程23-24
• 2.1.2 膜组件24-25
• 2.1.3 悬浮生物载体25-26
• 2.2 试验条件26-28
• 2.2.1 原水水质26-27
• 2.2.2 工艺运行参数27-28
• 2.3 分析方法28-29
• 第3章 试验安排及启动29-33
• 3.1 试验安排29-30
• 3.1.1 活性污泥的培养及填料的挂膜特性研究29
• 3.1.2 常温下复合膜生物反应器与一体式膜生物反应器降解特性的对比29
• 3.1.3 常温下复合膜生物反应器用于污水回用的研究29-30
• 3.1.4 膜污染因素及控制措施研究30
• 3.1.5 低温下复合膜生物反应器处理污水的特性研究30
• 3.2 试验的启动30-33
• 3.2.1 活性污泥的培养驯化30-31
• 3.2.2 生物膜的培养与生长31-33
• 第4章 复合膜生物反应器与一体式膜生物反应器处理生活污水的比较33-41
• 4.1 试验装置与试验条件33-35
• 4.1.1 污水回用标准33
• 4.1.2 试验装置33-34
• 4.1.3 试验条件34-35
• 4.2 试验结果分析35-39
• 4.2.1 对有机物的去除35-38
• 4.2.2 悬浮生长微生物特性比较38
• 4.2.3 抗COD 冲击负荷能力的比较38-39
• 4.3 小结39-41
• 第5章 复合膜生物反应器处理生活污水特性的研究41-53
• 5.1 复合膜生物反应器对有机物的去除效果41-43
• 5.1.1 COD_(Cr) 的去除41-42
• 5.1.2 对NH_3-N 的去除42
• 5.1.3 对TN 的去除42-43
• 5.2 复合膜生物反应器对有机物去除的影响因素分析43-48
• 5.2.1 DO 对有机物去除效果的影响43-45
• 5.2.2 pH 值对有机物去除的影响45-46
• 5.2.3 水力停留时间对复合膜生物反应器运行效果的影响46-48
• 5.3 复合膜生物反应器中同步硝化反硝化的研究48-51
• 5.3.1 复合膜生物反应系统同步硝化反硝化功效49-50
• 5.3.2 复合膜生物反应系统同步硝化反硝化的机理浅析50-51
• 5.4 小结51-53
• 第6章 复合膜生物反应器的膜污染及控制53-62
• 6.1 膜污染及浓差极化53-54
• 6.1.1 浓差极化及其危害53
• 6.1.2 膜污染的影响因素及机理53-54
• 6.2 操作调节对膜污染的影响54-57
• 6.2.1 抽吸时间及曝气强度对膜污染的影响55-56
• 6.2.2 悬浮污泥浓度与附着污泥浓度比例对膜污染的影响56-57
• 6.2.3 膜通量对膜污染的影响57
• 6.3 膜污染的控制措施57-60
• 6.3.1 空曝气的效果57-58
• 6.3.2 水力反洗的效果58-59
• 6.3.3 化学药剂清洗的效果59-60
• 6.4 小结60-62
• 第7章 低温下复合膜生物反应器的处理效果62-66
• 7.1 生物活性及微生物特征62
• 7.2 去除有机物的效果62-64
• 7.2.1 COD_(Cr) 的去除62-63
• 7.2.2 对 NH_3-N 的去除63-64
• 7.2.3 对 TN 的去除64
• 7.3 小结64-66
• 结论及建议66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 作者简介72
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果72

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