气提式氧化沟型膜生物反应器处理生活污水的试验研究

摘要

本研究使用一种新型气提式氧化沟型MBR对生活污水进行处理，既实现膜的高效截留作用与活性污泥法完美结合起来达到了理想的处理效果，与传统的MBR相比，又可以减少能耗和膜污染。本文旨在为该新型AOD-MBR工艺能更好在工程实践中应用提供技术支持，包括探索能够减少膜污染和提高脱氮效率最佳运行条件，选择合适的膜组件。整个试验从试验的准备阶段到污泥驯化，再到反应器稳定运行共80天，从正式运行开始持续了100天，正式运行期间改变水力停留时间、活性污泥浓度(MLSS)和曝气强度。在不同条件下分析测定进出水水质、膜通量、污泥特性等参数，研究不同操作条件及污泥性质对脱氮效率、不同膜组件的膜污染及膜阻力的影响;试验分别测定了活性污泥、滤饼中蛋白质和多糖的含量，对滤饼层成分和膜污染的相关性进行分析。实验过程中还对采用的两种膜组件，中空纤维膜和平板膜，进行比对，考察两种膜组件在AOD-MBR工艺中的通量衰减、处理效率和出水水质方面的优劣。
　　本文主要得出了如下结果:
　　1)整个过程中，中空纤维膜与平板膜出水水质良好，且对有机物均可以起到显著的截留效果。总体来说，平板膜对COD的处理效果相较于中空纤维膜更加稳定，对氨氮和总氮的处理效果两种膜无明显影响。
　　2)根据膜通量衰减状况，初始膜通量越大，膜通量衰减越快;与中空纤维膜相比，平板膜的通量衰减速率相对较低。对于膜阻力，中空纤维膜阻及其增长速率要明显高于平板膜;两种膜组件的凝胶滤饼层阻力占总阻力的96％以上。
　　3)中空纤维膜滤饼层中的蛋白和多糖及EPS/VSS值要普遍高于平板膜滤饼层和反应器中的活性污泥。EPS中蛋白和多糖要很大程度上高于SMP中蛋白和多糖。中空纤维膜和平板膜滤饼层中EPS及蛋白和多糖分别与两种膜的污染情况均显示出相似的强相关性。
　　本试验还有一些问题有待深入的研究:如同时硝化反硝化优化控制条件的研究;曝气设备的改进;流态的研究以及污泥沉积的问题等。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 水资源现状

1．2 膜技术

1．3 氧化沟技术

1．4 膜生物反应器技术

1．5 课题研究内容与目的

第二章 试验装置及研究方法

2．1 引言

2．2 试验装置与工艺流程

2．3 试验水质

2．4 试验内容

2．5 研究方法

第三章 MBR处理效果与运行特性分析

3．1 MBR对污染物质去除效率

3．2 MBR的影响因素分析

3．3 本章小结

第四章 MBR膜污染分析

4．1 引言

4．2 临界通量

4．3 膜通量的衰减及膜污染原理

4．4 滤饼层成分与膜污染关系

4．5 工艺参数与膜污染关系

4．6 活性污泥性质与膜污染关系

4．7 扫描电镜分析

4．8 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的学术成果

致谢