移动床生物膜反应器脱氧除磷影响因素研究

论文摘要

生物膜移动床反应器(MBBR)作为一种新型的生物膜污水处理工艺,凭借其自特点及优势,正逐渐受到人们的重视。与活性污泥法相比,MBBR具有负荷大、效率高、剩余污泥量少、无污泥膨胀等特点。随着水体富营养化问题的日益突出、水质指标体系不断严格,污水脱氮除磷问题成为了水污染控制中的热点,尤其是对于广东省的生活污水,它具有化学需氧量浓度不高,但总氮和总磷超标的特点。本论文主要以模拟城市污水为处理对象,采用一套特定的MBBR系统,进行去除COD、TN和TP的试验研究,并通过改变填充率、水力停留时间和水气比,考察了在不同条件下MBBR对污水中COD、TN和TP的去除效果,优化出了反应器运行条件,为MBBR的实际应用提供参考。在进水COD为200mg/L, TN为10mg/L, TP为2mg/L的情况下,考察各种条件下反应器的处理能力。实验结果表明：(1)在常温下,当反应器内填料总量增加时,系统对各种污染物的去除率随之增加,在填充率为40%时为最佳条件,COD、TN和TP的去除率分别达到了79.94%,43.91%和49.33%。(2)研究水力停留时间对MBBR反应器的影响,发现随着水力停留时间的增加,整个系统的处理能力不断增长,当水力停留时间为10小时时,此时的COD去除率达到了91.35%,TN和TP的去除率则为50.26%和56.57%。(3)加大曝气量,促进水流紊动,有利于氧的传递利用,但气量过高又会导致氧利用率下降,水气比宜取1：18。(4)在实验过程中发现,pH是影响整个系统运行的重要因素,当pH大于9或者小于5时,整个反应器的处理能力大大下降。(5)该反应器具有较强的抗冲击负荷能力,出水水质稳定,当COD浓度从200mg/L突变到300mg/L甚至400mg/L时,系统经过一段时间适应后仍然能达到80%以上的去除率；TN的浓度从10mg/L突然增加到20mg/L和30 mg/L时,反应器对TN的去除率也能达到40%左右；当TP的浓度从2mg/L增加到3mg/L和4mg/L时,系统对TP的去除率没有太大的变化,只下降了几个百分点。实验还与广州沥滘污水处理厂的A/O工艺的处理能力作了一个对比,除了TP超标以外,COD和TN的去除效果甚至优于A/O工艺,达到了中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)》中一级B标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• CONTENT
• 第一章 绪论
• 1.1 污水处理及再利用的必要性
• 1.2 污水生物处理技术
• 1.2.1 活性污泥法
• 1.2.2 生物膜法
• 1.3 移动床生物膜反应器
• 1.3.1 移动床生物膜反应器简介
• 1.3.2 移动床生物膜反应器的特点
• 1.3.3 移动床生物膜反应器国内外研究状况及发展趋势
• 1.3.4 移动床生物膜反应器的主要影响因素
• 1.4 课题研究意义、主要内容
• 1.5 本文的创新之处
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验装置和材料
• 2.2 悬浮填料
• 2.3 仪器设备及药品
• 2.3.1 实验仪器
• 2.3.2 实验药品
• 2.4 污水水质与分析方法
• 2.4.1 污水水质
• 2.4.2 水质分析方法
• 2.5 数据处理
• 第三章 反应器的性能研究
• 3.1 填充率对去除效果的影响
• 3.1.1 不同填充率下COD的去除情况
• 3.1.2 不同填充率下TN的去除情况
• 3.1.3 不同填充率下TP的去除情况
• 3.2 水力停留时间（HRT）对去除效果的影响
• 3.2.1 不同水力停留时间（HRT）下COD的去除情况
• 3.2.2 不同水力停留时间（HRT）下TN的去除情况
• 3.2.3 不同水力停留时间（HRT）下TP的去除情况
• 3.3 水气比对去除效果的影响
• 3.3.1 不同水气比对COD去除效果的影响
• 3.3.2 不同水气比对TN去除效果的影响
• 3.3.3 不同水气比对TP去除效果的影响
• 3.4 pH值对去除效果的影响
• 3.4.1 不同pH值对COD去除效果的影响
• 3.4.2 不同pH值对TN去除效果的影响
• 3.4.2 不同pH值对TP去除效果的影响
• 3.5 抗冲击负荷能力
• 3.5.1 COD容积负荷对COD去除率的影响
• 3.5.2 TN容积负荷对TN去除率的影响
• 3.5.3 TP容积负荷对TP去除率的影响
• 3.6 MBBR在最优条件下对模拟生活污水的去除效果
• 3.7 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢