缺氧—浸没式好氧膜生物反应器（A-SOMBR）在垃圾渗滤液处理中的应用研究

论文摘要

垃圾渗滤液是垃圾储存和卫生填埋的产物,是一种有毒有害的高浓度有机废水,其控制和治理已经成为当前环境保护领域一项迫切的研究课题。膜生物反应器（MBR）处理工艺的研究、开发和应用已成为高浓度有机废水处理技术领域的重要发展方向。本论文从小试到中试,系统开展了缺氧-浸没式好氧膜生物反应器（A-SOMBR）处理垃圾渗滤液的特性研究,并考察了膜污染的过程。A-SOMBR小试试验研究结果表明:在污泥培养驯化过程中,COD平均去除率高达92%,其中A段（吸附缺氧）的贡献平均占23.6%,O段（好氧）平均占50.7%,膜的贡献平均占15.3%;试验确定各操作参数最佳值依次为:DO为2-4mg/L,MLSS为9000mg/L,HRT为20-24h,回流比R为1-2,C/N比为5,SRT为13d;Rm与Rc所占总阻力之和为98.19%,在实际膜组件过滤过程中,膜组件自身阻力Rm和沉积层阻力Rc决定了膜过滤过程中阻力大小,而其中沉积层阻力则是膜污染的主要来源;为了保持MBR长时间的连续运行,有效延缓膜污染进程,应将抽吸出水流量控制在临界膜通量以下,出水恒流量越低,膜清洗周期越长。UASB+A-SOMBR组合工艺处理垃圾渗滤液的研究结果表明:在容积负荷0.76-1.61kgCOD/（m3·d）内,A-SOMBR对COD平均去除率为82.66%,出水COD平均值为188.46mg/L;在容积负荷0.058-0.23kgNH3-N/（m3·d）范围内,A-SOMBR对于UASB产水中氨氮平均去除率88.22%、出水氨氮平均值为27.02mg/L。UASB+微电解+吹脱（模拟）+A-SOMBR处理垃圾渗滤液的中试试验研究结果表明:铁屑焦炭微电解预处理垃圾渗滤液是确实有效的物化方法,可以去除COD、腐殖酸等污染物质,降低色度,改善其可生化性、降低负荷;在铁碳体积比为1:3,HRT为1h时,COD去除率高达68%,色度去除率为91%,BOD/COD可从0.3提高到约0.5;当进水COD平均在1092mg/L左右,出水COD平均值为254.15mg/L;根据C/N比5:1添加碳源,氨氮平均去除率高达88.36%,出水中氨氮平均值为24.33mg/L;微电解对色度去除起着重要贡献,将色度从10001600倍降至100200倍;试验所用新型膜组件具有良好的抗污染性能,在运行的90天里,仅通过曝气和反冲洗来恢复膜通量,保证了系统的稳定运行。为了保证A-SOMBR的长期稳定运行,在膜还没有严重污染前及时清洗更有效。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 前言
• 1.1 垃圾渗滤液的来源及水质
• 1.1.1 垃圾渗滤液的来源
• 1.1.2 垃圾渗滤液的水质特征及污染特性
• 1.2 垃圾渗滤液的危害
• 1.3 垃圾渗滤液处理技术
• 1.3.1 生物处理法
• 1.3.2 物化法
• 1.3.3 土地法
• 1.4 我国垃圾渗滤液处理现状及存在问题
• 1.4.1 排放标准
• 1.4.2 处理现状及存在问题
• 1.5 膜生物反应器（MBR）研究进展及应用
• 1.5.1 膜生物反应器分类
• 1.5.2 MBR特点
• 1.5.3 膜材料及构型
• 1.5.4 影响膜生物反应器的运行效果参数
• 1.5.5 好氧MBR膜对污泥特性及微生物群落影响
• 1.5.6 膜生物反应器国内外研究进展
• 1.6 课题来源、研究目的、意义及内容
• 本章参考文献
• 第一篇 小试A-SOMBR处理垃圾渗滤液的研究
• 2 A-SOMBR对垃圾渗滤液处理特性研究
• 2.1 试验内容
• 2.2 材料和方法
• 2.2.1 试验装置及流程
• 2.2.2 废水水质
• 2.2.3 分析方法及仪器
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 污泥的培养驯化
• 2.3.2 MBR运行
• 2.4 本章小结
• 本章参考文献
• 3 膜污染及控制
• 3.1 膜污染概述
• 3.1.1 膜污染分类
• 3.1.2 膜污染的数学模型
• 3.1.3 膜污染的影响因素及控制对策
• 3.2 膜污染过程的数学表达研究
• 3.2.1 标准堵塞过滤定律
• 3.2.2 沉积过滤定律
• 3.3 膜污染阻力分布实验
• 3.4 实验结果及分析
• 3.4.1 膜组件过滤阻力分布
• 3.4.2 膜污染过程的模拟
• 3.5 本章小结
• 4 UASB+A-SOMBR组合工艺处理垃圾渗滤液的试验研究
• 4.1 试验内容
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 装置及流程
• 4.2.2 操作条件
• 4.2.3 废水水质
• 4.2.4 分析方法及仪器
• 4.3 试验结果及讨论
• 4.3.1 COD去除情况
• 4.3.2 氨氮去除情况
• 4.3.3 色度去除情况
• 4.4 本章小结
• 本篇参考文献
• 第二篇 中试A-SOMBR处理垃圾渗滤液的研究
• 5 UASB+微电解+吹脱（模拟）+A-SOMBR组合工艺处理垃圾渗滤液的中试试验研究
• 5.1 微电解
• 5.1.1 基本原理
• 5.1.2 微电解实验内容及讨论
• 5.1.3 实验结论
• 5.2 UASB+微电解+吹脱（模拟）+A-SOMBR工艺处理垃圾渗滤液中试效果研究
• 5.2.1 实验内容
• 5.2.2 实验材料及方法
• 5.2.3 实验结果与讨论
• 5.2.4 膜的污染和控制
• 5.3 本章小结
• 本篇参考文献
• 6 结论及建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 附件
• 致谢