复合淹没式MBR深度处理生活污水的试验研究

摘要

本文应用复合淹没式膜生物反应器(HSMBR)中试处理装置对北京市门城污水厂的出水进行试验与回用研究。复合膜生物反应器是在传统活性污泥反应器中投加悬浮载体，形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜两中微生物共同承担生物降解的作用，并将淹没式微滤(MF)膜组件安置于复合生物反应器内，以实现固液分离的目的。 试验对膜组件的作用机理及MBR处理污水的工艺参数、运行条件和出水水质进行了初步探索。探讨了该工艺对有机物的去除特性及系统对处理效果的影响因素；另外，对系统中的膜污染及控制，膜的清洗进行了研究。 试验结果表明，填料在44％的投加比例下，出水量为0.8m3/h，曝气量控制在3m3/h,HSMBR系统出水的平均浓度COD=34.3mg/L，NH4+-N=0.94mg/L，浊度=0.03NTU，其对应的平均去除率为36.4％，94.5％，99％，出水水质优于城市杂用水水质标准，满足污水回用的要求。该系统具有较高的污染物去除能力和较强的抗冲击负荷能力，硝化作用显著。 对于膜污染，一方面淹没式膜生物反应器底部曝气形成的紊流态产生水力剪切力使膜丝处于抖动状态，避免了污泥颗粒在膜表面和膜孔内的过多积累，进而减缓了膜污染发生的速度；另一方面出水泵采用间歇运行方式，12min抽吸，3min停止，曝气采用连续。 经济分析结果表明:中试工程投资费用为5213元/m3d，运行费用为2.02元/m3。

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第一章绪论

1.1研究背景及课题来源

1.1.1研究背景

1.1.2 课题来源

1.2膜生物反应器概述

1.2.1膜生物反应器原理

1.2.2膜生物反应器的分类及比较

1.2.3膜生物反应器的特点

1.3膜生物反应器研究及应用

1.3.1膜生物反应器应用领域

1.3.2膜生物反应器在国外的研究

1.3.3膜生物反应器在国内的研究

1.4复合膜生物反应器的研究进展及研究的意义

1.4.1复合膜生物反应器简介

1.4.2复合膜生物反应器的研究进展

1.5课题研究内容及设计方案

1.5.1研究内容

1.5.2设计方案

第二章试验装置及方法

2.1试验工艺流程及装置

2.1.1工艺流程

2.1.2淹没式MF膜组件

2.1.3 LT100型悬浮填料

2.2试验条件

2.3反应器的启动

2.4水质分析项目及检测方法

第三章HSMBR系统运行效能分析

3.1污水回用标准

3.2微生物相分析

3.3处理效果及分析

3.3.1对COD的去除

3.3.2对NH4+-N的去除

3.3.3对TN的去除

3.3.4对浊度的去除

3.4 HSMBR的影响因素分析

3.4.1 MLSS对处理效果的影响

3.4.2 HRT对处理效果的影响

3.4.3 DO对处理效果的影响

3.5本章小结

第四章HSMBR的膜污染及分析

4.1膜污染

4.1.1浓差极化

4.1.2膜污染的形成机理

4.1.3膜污染的影响因素

4.2膜污染的防治

4.2.1降低膜污染的措施

4.2.2膜清洗的方法

4.3 HSMBR的膜污染特性

4.3.1膜通量对膜污染的影响

4.3.2膜清洗分析

4.4本章小结

第五章HSMBR技术经济分析

5.1系统成本估算

5.2投资成本

5.3运行费用

5.4经济效益和投资回收

5.5本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

5.2建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文