多级生物接触氧化与膜分离组合工艺研究

论文摘要

在传统的MBR研究和实践中,膜污染一直是限制其发展的瓶颈。膜污染不但使MBR无法正常运行,还使膜的使用寿命缩短,使MBR的运行费用加大。产生膜污染的主要原因是污泥在膜表面的局部沉积下来,其中的细菌分泌物对凝结菌胶团起到了重要作用,而且还附着于膜表面或进入膜孔道,造成膜污染。本课题利用多级生物接触氧化工艺代替活性污泥工艺,以减少膜污染,形成了多级生物接触氧化与超滤膜的组合工艺,并自制了多级生物接触氧化与膜分离组合工艺设备。本课题研究了操作真空度和膜分离池内曝气量对膜通量的影响,从而确定超滤膜的最佳运行条件,在18-22℃下操作真空度为0.014-0.02MPa、曝气量在0.2m3/h-0.3m3/h时对应的膜通量较为适宜,为26-40L/（h·m2）。本试验选择操作真空度0.02MPa,膜分离池内曝气量0.3m3/h,此时膜通量为40L/（h·m2）。该组合工艺对生活污水的处理效果表明,其对低浓度和较高浓度的生活污水都有较好的处理效果,CODCr和氨氮容积负荷分别可达到4.4kg/（m3·d）和0.13kg/（m3·d）,且运行稳定。当进水CODCr浓度低于1200mg/L,进水氨氮浓度低于50mg/L时,出水可达到国家一级排放标准。本课题考察了该组合工艺对豆制品废水的处理效果,出水水质优于大连市中水水质标准。本课题对实验运行期间的膜通量进行了监测,在实验进行到135天的时候,超滤膜才进行第一次清洗,清洗之后膜通量可恢复到原来的95%,在以后进行的实验中,膜通量尚未出现明显的变化。与传统的膜生物反应器相比,确实达到了减少膜污染的目的,从而降低了运行成本。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 水资源现状
• 1.2 生物接触氧化法简介
• 1.2.1 生物接触氧化法进展
• 1.2.2 生物接触氧化法特点
• 1.2.3 多级生物接触氧化法的特点
• 1.3 膜生物反应器法简介
• 1.3.1 膜简介
• 1.3.2 膜生物反应器的分类及特点
• 1.3.3 改进的膜生物反应器
• 1.3.4 膜生物反应器的发展前景
• 1.4 本课题的研究目的和内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 本章小结
• 第二章 实验装置与分析方法
• 2.1 实验装置
• 2.2 实验运行方式
• 2.3 分析方法
• 本章小结
• 第三章 超滤膜运行参数确定
• 3.1 实验启动阶段的控制和运行
• 3.1.1 反应器挂膜启动实验
• 3.2 超滤膜运行参数确定
• 3.2.1 真空度对膜通量的影响
• 3.2.2 曝气量对膜通量的影响
• 3.2.3 温度对膜通量的影响
• 本章小结
• 第四章 多级生物接触氧化与膜分离组合工艺反应器处理模拟生活污水研究
• 4.1 低浓度模拟生活污水研究
• 4.1.1 低浓度模拟生活污水水质
• Cr 研究'>4.1.2 低浓度模拟生活污水COD_Cr研究
• 4.1.3 低浓度模拟生活污水氨氮研究
• 4.2 高浓度模拟生活污水研究
• 4.2.1 高浓度模拟生活污水水质
• Cr 研究'>4.2.2 高浓度模拟生活污水COD_Cr研究
• 4.2.3 高浓度模拟生活污水氨氮研究
• 4.3 模拟生活污水去除效率研究
• 本章小结
• 第五章 多级生物接触氧化与膜分离组合工艺处理豆制品废水研究
• 5.1 豆制品废水水质
• CR研究'>5.2 豆制品废水COD_CR研究
• 5.3 豆制品废水氨氮研究
• 5.4 豆制品废水浊度研究
• 5.5 豆制品废水SS 研究
• 本章小结
• 第六章 膜污染研究
• 6.1 膜污染及其机理
• 6.1.1 膜污染的形式
• 6.1.2 膜污染机理分析
• 6.2 膜通量随时间的衰减
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 大连市中水水质标准
• 附录B 国家污水综合排放标准
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢