自生生物动态膜反应器处理城市污水特性研究

【摘要】： 实验采用0.1mm孔径的筛网自制膜组件构成自生生物动态膜反应器对模拟城市污水进行研究。实验考察了自生生物动态膜的形成和再生，以及膜孔径、膜通量和污泥浓度对自生生物动态膜形成的影响。在HRT=4h，膜通量为20.8L m~(-2)h~(-1)，MLSS在4000mg／L时研究自生生物动态膜反应器对模拟城市污水长期稳定处理效果和机理，同时研究了水力停留时间对处理效果的影响和系统的抗冲击能力。通过实验计算了自生生物动态膜过滤阻力的分布，并研究了膜污染防治措施。通过与传统活性污泥工艺和一体式膜生物反应器进行比较，对自生生物动态膜反应器进行了技术经济评价。 实验结果表明，在HRT=4h，膜通量为20.8L m~(-2)h~(-1)，MLSS在4000m/L时，系统稳定运行了40天，出水水头压差保持在9mm左右，在稳定运行期间，出水的SS未检出，浊度均小于5NTU，氨氮的去除率保持在80％以上，COD平均去除率为87％，膜分离对有机物也有一定的去除作用，平均去除率为18％，膜分离对部分有机物的截留作用使系统具有良好的抗浓度和水力冲击能力。自生生物动态膜可在48小时左右形成，包括滤饼层和凝胶层，其中滤饼层在10min左右即可形成，而凝胶层的形成是一个相对较缓慢的过程，通过扫描电镜观察凝胶层主要由丝状菌构成。而自生生物动态膜的再生可在50min左右完成。自生生物动态膜的过滤阻力R较小仅为1.5×10~(10)m~(-1)，比普通膜生物反应器小2～3个数量级，自生生物动态膜的过滤阻力主要由滤饼层贡献，其占总过滤阻力90％以上。空曝气即可有效的控制膜污染，当空曝时间为2min时，膜通量可恢复到72％。 【关键词】：自生生物动态膜 膜生物反应器 城市污水 膜污染 膜过滤阻力
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-7
• 1 前言7-18
• 1.1 我国水资源污染现状7-8
• 1.2 我国城市污水的治理技术现状8-9
• 1.3 膜生物反应器概述及发展9-13
• 1.3.1 膜生物反应器分类9-10
• 1.3.2 膜生物反应器的发展与研究现状10-13
• 1.4 动态膜生物反应器及其发展现状13-16
• 1.5 课题的提出16-18
• 1.5.1 研究的意义和目的16-17
• 1.5.2 研究内容17-18
• 2 实验的工艺流程、设备和方法18-21
• 2.1 自生生物动态膜反应器的实验工况18-20
• 2.1.1 实验装置18-19
• 2.1.2 自生生物动态膜反应器的主要设备19-20
• 2.1.3 实验用水情况20
• 2.2 测试项目及分析方法20-21
• 3 自生生物动态膜的形成和再生研究21-29
• 3.1 自生生物动态膜的形成22-25
• 3.2 自生生物动态膜形成的影响因素25-27
• 3.2.1 污泥浓度的影响25-26
• 3.2.2 膜基质孔径的影响26
• 3.2.3 初始膜通量的影响26-27
• 3.3 自生生物动态膜的再生27-29
• 4 处理模拟城市污水的效果评价29-38
• 4.1 实验概况29
• 4.2 自生生物动态膜反应器对污染物的去除效果29-34
• 4.2.1 自生生物动态膜反应器对SS和浊度的截留效果29-30
• 4.2.2 自生生物动态膜反应器去除有机物的效果30-31
• 4.2.3 自生生物动态膜反应器的硝化效果31-33
• 4.2.4 自生生物动态膜反应器对总磷的去除效果33-34
• 4.3 不同水力停留时间对去除效果的影响34-36
• 4.4 自生生物动态膜反应器抗冲击研究36-38
• 4.4.1 流量冲击36
• 4.4.2 浓度冲击36-38
• 5 自生生物动态膜过滤及膜污染研究38-46
• 5.1 膜通量衰减规律38-39
• 5.2 膜过滤阻力39-44
• 5.2.1 膜过滤阻力的分类39-40
• 5.2.2 膜污染阻力的计算40-44
• 5.3 膜污染防治措施研究44-46
• 6 技术经济评价46-49
• 6.1 生物反应器的设计46-47
• 6.2 工艺的技术经济评价47-49
• 7 结论与建议49-51
• 7.1 结论49-50
• 7.2 建议50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-57

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