UAFB-缺氧-好氧MBR组合工艺处理生活污水效能的研究

摘要

面对能源危机、水资源紧缺等问题，生活污水资源化利用已经成为社会发展的趋势之一。为了同时达到从生活污水中回收能源性气体和深度处理生活污水的目的，试验采用升流式厌氧污泥固定床（Up-flow Anaerobic Fixed Bed，UAFB）-缺氧-好氧膜生物反应（Membrane Bioreactor，MBR）组合工艺处理生活污水。
　　试验重点研究了不同 HRT和温度对 UAFB转化有机物途径的影响、不同有机负荷和HRT对缺氧-好氧MBR运行效能的影响，以及组合工艺在优化参数条件下耦合运行时对生活污水的处理效能，包括能源性气体的产生效能、对污染物质的处理效能、以及对污泥浓度的控制。
　　不同 HRT和温度主要通过影响产甲烷菌的活性，对 UAFB转化有机物途径产生影响，研究结果表明，HRT为3h时 UAFB将生活污水中溶解性有机物转化为气态CH4与VFAs的比例相当，而且HRT=3h、温度20℃的条件下，出水COD为170mg/L，其中VFAs总量可以达到58.07mg/L，消化气体产生量为1.61L/d，为各试验条件下的最大值。
　　不同进水有机负荷和HRT都会不同程度的影响缺氧-好氧 MBR运行的效能，其中不同进水有机负荷是在水质耦合的基础上，以 UAFB不同 HRT条件下运行为依托进行，进水有机负荷的增加会提高系统对 COD的去除率，而稳定高效去除NH+4-N的有机负荷条件为0.072gCOD/gMLSS，研究中同时发现，HRT=2.5h时，系统对COD、NH+4-N和三氮和的去除效率分别为89.99％、99.93%和63.03%，为不同HRT条件下的最佳值。
　　UAFB-缺氧-好氧MBR组合工艺在温度20℃、HRT为9.5h的条件下耦合运行时，消化气体产生量为1.55L/d，COD去除率为93.28%，NH+4-N去除率为90.60%，UAFB出水VFAs总量54.74mg/L，相应NO-3-N的积累率为45.19%，TN去除率为45.51%。另外，通过基于某污水处理厂的经济评价可知，拟建组合工艺污水处理厂基建投资与该污水处理厂（处理工艺为CAST）相比多47.54%，运行费用多51.08%，利用甲烷发电所回收的价值为运行费用5.4%，而污水回用的价值约为年运行费用的2.54倍，因此污水回用将是污水处理厂创造价值的一个主要平台，也将是今后污水处理厂发展的一个重要方向。

目录

UAFB-缺氧-好氧MBR组合工艺处理生活污水效能的研究

THE STUDY ON THE EFFICIENCY OF UAFB-ANOXIC TANK-AEROBIC MBR TREATING DOMESTIC WASTEWATER

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 厌氧工艺处理生活污水的研究

1.3 MBR的发展与应用

1.4 厌氧-好氧组合工艺处理生活污水的应用研究

1.5 研究目的及意义

1.6 主要研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

第3章 UAFB转化有机物途径分析

3.1 UAFB的启动

3.2 HRT对UAFB转化有机物途径的影响

3.3 温度对UAFB转化有机物途径的影响

3.4 本章小结

第4章 缺氧-好氧MBR运行效能研究

4.1 缺氧-好氧MBR的启动

4.2 不同有机负荷对缺氧-好氧MBR运行效果的影响

4.3 不同HRT对缺氧-好氧MBR运行效能的影响

4.4 本章小结

第5章 组合工艺耦合运行效能分析

5.1 组合工艺回收能源性气体的分析

5.2 组合工艺深度处理生活污水效能研究

5.3 组合工艺处理生活污水的经济评价

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢