利用丝状菌和膜生物反应器处理城镇污水

【摘要】： 活性污泥法是一种有效且极具发展潜力的污水处理技术。但是,不论哪一种改进的活性污泥工艺,污泥膨胀现象一直是困扰人们的难题之一,它的突出问题是污泥沉降性能差。但是,在污泥膨胀的工况下,污泥结构松散,过滤阻力较小;上清液清澈,出水效果好。膜生物反应器能很好地解决污泥膨胀后泥水难以分离问题,可以充分利用污泥膨胀的有利之处。 氮、磷营养物质的缺少是引起污泥膨胀的主要原因之一。因此,本试验用水为人工配水,模拟易发生污泥膨胀的城镇污水,采用一体式膜生物反应器,系统研究了不同程度的同步缺氮缺磷对活性污泥膨胀的影响,污泥膨胀前后膜生物反应器对COD、氨氮等污染物的去除效果及膜污染的影响。 反应器为有机玻璃制作的长方型容器,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;另一方面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,在负压作用下由膜组件过滤出水。通过试验得出主要结论如下: (1)氮、磷少量的缺乏不会引起污泥膨胀。但当营养物质也同时缺少时,就会发生污泥丝状菌膨胀,且营养缺乏的越严重,污泥膨胀的越快。 (2)改变BOD5:N:P值,在不同的进水BOD5:N:P条件下运行一段时间后,SVI值会逐渐增高到一定值后稍有下降,然后就维持在一个定值基本不变。这一定值又因BOD5:N:P值及环境因素而有所不同。 (3)随着的BOD5:N:P值的变化,反应器对有机污染物的去除效果也不一样。营养物质氮磷同步缺少引起的污泥丝状菌膨胀,其出水水质并没有明显恶化,有时还会更好,比污泥膨胀之前提高了2%。只有在营养物质氮、磷极端缺少的情况下,有机物去除率才会降低。 (4)在一定进水BOD5:N:P值的条件下,膨胀状态MBR的氨氮去除率略有提高,但总体相差不大。出水氨氮在1mg/L以下,去除率均在90%以上,达到中水回用标准。 (5)在不同进水BOD5:N:P值的条件下,反应器对总磷的去除率相差较大,营养物质氮磷同步缺少的越严重,总磷的去除率越低。 (6)对膜污染研究表明,在每一试验条件下,随运行时间的延长,抽吸压力都呈现增加的趋势,即需要较大的抽吸压力来满足流量的要求。在污泥丝状菌膨胀状态初期,即SVI值由150ml/g增至200ml/g期间,反应器抽吸压力增长略减缓,随着运行时间的延长,反应器抽吸压力迅速增长。 【关键词】：污泥丝状膨胀 膜-生物反应器 同步缺磷缺氮 污染物去除率 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2-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 概论10-29
• 1.1 前言10-11
• 1.2 城镇污水的特征和处理现状11-12
• 1.2.1 城镇污水的特征11
• 1.2.2 城镇污水的处理现状11-12
• 1.3 膜生物反应器的研究状况12-14
• 1.3.1 国外研究状况12-14
• 1.3.2 国内研究现状14
• 1.4 膜生物反应器（MBR）14-22
• 1.4.1 膜生物反应器基本原理14-15
• 1.4.2 膜生物反应器的分类15-16
• 1.4.3 膜生物反应器的特点16-18
• 1.4.4 膜生物反应器中膜污染的形成与影响因素18-22
• 1.4.5 控制膜污染的方法22
• 1.5 活性污泥膨胀22-26
• 1.5.1 活性污泥的组成与性质22-23
• 1.5.2 活性污泥膨胀的定义和类型23-24
• 1.5.3 活性污泥膨胀的影响因素24-26
• 1.6 膜生物反应器中的丝状菌污泥膨胀26-27
• 1.7 研究意义、内容及研究目的27-29
• 第二章 试验装置及试验方法29-36
• 2.1 试验装置29-31
• 2.2 污泥的培养与驯化及试验原水31-32
• 2.3 试验的运行条件32-33
• 2.4 试验的监测项目与监测方法33-34
• 2.5 污泥膨胀的观察34-35
• 2.5.1 活性污泥的沉降性34
• 2.5.2 显微镜观察34-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第三章 进水中氮和磷同步缺乏对污泥膨胀及污染物去除的影响36-56
• 3.1 进水中氮和磷同步缺乏的试验方案37-38
• 3.2 进水中氮和磷同步缺乏对污泥膨胀的影响38-43
• 3.2.1 试验结果38-42
• 3.2.2 结果分析42-43
• 3.3 进水中氮和磷同步缺乏对有机物降解的影响43-47
• 3.3.1 试验结果45-46
• 3.3.2 结果分析46-47
• 3.4 进水中氮和磷同步缺乏对氨氮去除的影响47-50
• 3.4.1 试验结果49-50
• 3.4.2 试验结果分析50
• 3.5 进水中氮和磷同步缺乏对总磷去除的影响50-54
• 3.5.1 试验结果52-53
• 3.5.2 结果分析53-54
• 3.6 本章小结54-56
• 第四章 污泥丝状菌膨胀情况下膜污染的研究56-65
• 4.1 膜生物反应器中的膜污染56-57
• 4.2 膜污染过程57-60
• 4.3 影响膜污染的主要因素60
• 4.4 膜污染的表征指标60-61
• 4.5 污泥丝状膨胀对膜污染的影响61-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第五章 结论与建议65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间发表的学术论文目录72

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