MBR技术处理高氨氮生活污水的研究

【摘要】： 膜生物反应器(MBR)技术在污水处理领域,特别是污水回用和高浓度氨氮废水处理方面在技术上和经济上具有巨大的潜力。本文研究了采用MBR去除废水中高浓度氨氮。 本文对一体式MBR与SBR+MBR两种膜生物反应器处理高氨氮生活污水进行试验研究,探讨了两种膜生物反应器长期运行的可行性、动力学降解模式、最优运行条件的控制。对每一种工艺的氨氮(NH_4~+-N)和总氮(TN)的去除效果进行了分析,重点分析影响同步硝化反硝化作用(SND)的因素。研究结果表明: 1)膜生物反应器长期稳定运行是可行的。其对COD和NH_4~+-N的去除率都很高,平均去除率都在93%以上,其中连续式MBR的去除效果优于SBR+MBR,出水COD＜9.67mg/L,NH_4~+-N＜17mg/L。两种反应器对TN的去出率差别很大,SBR+MBR在稳定阶段TN去除率在30%左右。 2)膜组件的截留作用对COD的去除效果有重要影响,反应器稳定运行阶段截留能力约为30～40mg/L。 3)在低氧和高污泥浓度(MLSS)条件下,SBR、MBR中可以实现SND。一体式MBR反应器最佳运行条件是MLSS=6000～8000mg/L,D0=1.0～2.0mg/L;SBR+MBR反应器最佳运行条件SBR反应器MLSS=4000～5000mg/L,D0=1.0～2.0mg/L。 4)在低氧和高污泥浓度(MLSS)条件下,SBR、MBR中可以实现SND。在最初的0.5h内,NO_3~--N浓度随着反应的进行而减小;在剩下的时间内,NH_4~+-N浓度随着反应的进行而减小。其原因是最初的0.5h内碳源比较充足,能够满足反硝化所需要的碳源。 【关键词】：高氨氮生活污水 膜生物反应器 同步硝化反硝化 去除率 截留作用 最佳运行
【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
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-21
• 1.1 课题的提出11-12
• 1.2 MBR技术的研究进展12-14
• 1.2.1 MBR在国际上的研究进展12-13
• 1.2.2 MBR在国内的研究进展13-14
• 1.3 膜生物反应器的组成及特点14-16
• 1.3.1 MBR的分类14-15
• 1.3.2 MBR的优缺点15-16
• 1.4 MBR中实现同步硝化反硝化的环境条件16-19
• 1.4.1 污泥浓度16-17
• 1.4.2 污泥龄和生物相17
• 1.4.3 污泥颗粒分布和结构17-19
• 1.5 论文的主要内容、目的和意义19-21
• 1.5.1 论文的主要内容19
• 1.5.2 论文的目的和意义19-21
• 2 实验装置和分析方法21-26
• 2.1 实验装置21-24
• 2.1.1 一体式MBR反应器实验装置21-23
• 2.1.2 SBR+MBR组合工艺实验装置23-24
• 2.2 水质分析方法24-25
• 2.3 实验原水水质25
• 2.4 接种污泥25-26
• 3 连续式MBR工艺处理高氨氮生活污水效果分析26-45
• 3.1 装置启动26-27
• 3.2 连续式MBR反应器运行条件27
• 3.3 连续式MBR工艺对COD的去除效果分析27-33
• 3.3.1 膜组件截留吸附作用对COD的去除效果分析28-30
• 3.3.2 不同浓度的MLSS对COD的去除效果分析30-32
• 3.3.3 不同浓度的DO对COD的去除效果分析32-33
• 3.4 连续式MBR工艺对NH_4~+-N的去除效果分析33-39
• 3.4.1 膜组件截留作用对NH_4~+-N的去除效果分析34-35
• 3.4.2 NH_4~+-N进水负荷对NH_4~+-N的去除效果分析35-36
• 3.4.3 DO浓度对NH_4~+-N的去除效果分析36-39
• 3.5 连续式MBR反应器内NO_3~--N的变化39-40
• 3.6 连续式MBR反应器内NO_2~--N的变化40
• 3.7 连续式MBR反应器对TN去除效果分析40-43
• 3.7.1 膜组件截留作用对总氮去除效果分析41-42
• 3.7.2 连续式MBR反应器内SND作用探讨42-43
• 3.8 小结43-45
• 4 间歇式MBR反应器处理高氨氮生活污水效果分析45-55
• 4.1 运行条件45
• 4.2 间歇式MBR反应器对COD的去除效果分析45-48
• 4.2.1 膜组件截留吸附作用对COD的去除效果分析46
• 4.2.2 污泥负荷的变化对COD的去除效果分析46-48
• 4.3 间歇式MBR工艺对NH_4~+-N的去除效果分析48-50
• 4.3.1 膜组件截留作用对NH_4~+-N的去除效果分析49
• 4.3.2 不同浓度DO值对NH_4~+-N的去除效果分析49-50
• 4.4 间歇式MBR反应器里进水周期内水质变化情况50-53
• 4.4.1 低MLSS浓度下间歇式MBR反应器内水质变化情况51-52
• 4.4.2 高MLSS浓度下间歇式MBR反应器内水质变化情况52-53
• 4.5 小结53-55
• 5 SBR+MBR反应器处理高氨生活污水效果分析55-66
• 5.1 运行条件55
• 5.2 SBR+MBR反应器去除COD效果分析55-56
• 5.3 SBR+MBR反应器去除NH_4~+-N效果分析56-58
• 5.4 SBR+MBR反应器内NO_x~--N的变化58-59
• 5.5 SBR+MBR反应器去除TN效果分析59-60
• 5.6 SBR反应器里进水周期内水质变化情况60-64
• 5.6.1 低MLSS浓度下SBR反应器内水质变化情况60-62
• 5.6.2 高MLSS浓度下SBR反应器内水质变化情况62-63
• 5.6.3 高MLSS浓度下pH对SBR反应器内水质变化的影响63-64
• 5.7 小结64-66
• 6 结论与建议66-68
• 6.1 结论66
• 6.2 建议66-68
• 参考文献68-71
• 作者简历71-73
• 学位论文数据集73

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