移动床生物膜反应器处理北方地区生活污水

论文摘要

移动床生物膜反应器是近些年发展起来的一种新型生物膜反应器。因其具有运行稳定,操作方便,生物膜量较大,微生物种类繁多,抗冲击能力及脱氮除磷能力较强等特点,受到广大学者和研究人员的青睐,并在实际工程中获得了推广和应用。本实验是基于北方冬季处理生活污水所面临温度较低、污染物浓度高等问题而开展的。实验用水取自于辽宁省环科院内经过调制的化粪池污水,在低温条件下,考察微生物的挂膜；水力停留时间、曝气量、填料填充率、进水COD浓度以及容积负荷对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果所产生的影响。研究结果表明：采用排泥法挂膜时,在温度为18℃左右挂膜22天可基本处于稳定阶段。COD、氨氮去除率能够达到90%和60%。通过排泥法挂膜,不但时间较短,而且微生物的附着能力较强。在温度为14～18℃时,水力停留时间分别为10h,曝气量为320.3L/h,填料填充率为40%时,去除率分别为89.8%、58.3%、36.8%、47.4%。在低COD浓度下,COD、氨氮、总氮、总磷去除率分别稳定在78.0%、51.7%、36.3%、43.7%；在较高COD浓度下,COD、氨氮、总氮、总磷去除率分别稳定在88.5%、44.00%、34.8%、48.6%。对COD的容积负荷有较强的抗冲击力。研究结果还表明：DO对氨氮、总氮、总磷的影响较大。一般DO越高氨氮的去除能力越好,当DO在4.5mg/L时,最高可达到65%的去除率。而对于总氮和总磷来讲,当DO在2.0mg/L左右,总氮、总磷的去除率可达到45.2%和58.2%。通过对微生物的生物相观察显示,填料上长有种类繁多的微生物,包括各种钟虫、鞭毛虫、轮虫等,生物膜量非常大,这对污水处理有较大的帮助。MBBR对降温以及重启有较强的恢复能力。实验最后,研究MBBR处理北方地区生活污水的动力学。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 水资源概况
• 1.1.1 我国的水资源
• 1.1.2 北方环境城市污水的特点
• 1.2 生物膜法的原理、特点、研究现状及发展趋势
• 1.2.1 生物膜法处理废水的原理
• 1.2.2 生物膜法处理废水的特点
• 1.2.3 常见的生物膜反应器
• 1.2.4 生物膜反应器的发展趋势
• 1.3 移动床生物膜反应器原理、特点、研究现状及发展趋势
• 1.3.1 移动床生物膜反应器的原理
• 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研究现状
• 1.3.4 移动床生物膜反应器的发展趋势
• 1.4 北方地区生活污水的处理
• 1.5 本课题研究的意义、目的、主要内容
• 第2章 实验装置与方法
• 2.1 实验装置与工艺
• 2.2 实验水样
• 2.3 生物膜载体
• 2.4 实验测定方法
• 第3章 移动床生物膜反应器的启动与挂膜
• 3.1 启动挂膜分析
• 3.2 微生物的接种与挂膜
• 3.3 挂膜期间微生物的生长挂膜情况
• 3.4 挂膜时期COD、氨氮的去除
• 3.5 小结
• 第4章 实验结果与讨论
• 4.1 不同操作因素对有机物去除的影响
• 4.1.1 水力停留时间对有机物去除的影响
• 4.1.2 溶解氧对有机物去除的影响
• 4.1.3 填料填充率对有机物去除的影响
• 4.1.4 进水COD浓度对有机物去除的影响
• 4.1.5 容积负荷对有机物的影响
• 4.2 不同操作因素对氨氮的影响
• 4.2.1 水力停留时间对氨氮去除的影响
• 4.2.2 溶解氧对氨氮去除的影响
• 4.2.3 填料填充率对氨氮去除的影响
• 4.2.4 进水COD浓度对氨氮去除的影响
• 4.2.5 容积负荷对氨氮的影响
• 4.3 不同操作因素对总氮的影响
• 4.3.1 水力停留时间对总氮去除的影响
• 4.3.2 溶解氧对总氮去除的影响
• 4.3.3 填料填充率对总氮去除的影响
• 4.3.4 进水COD浓度对总氮去除的影响
• 4.3.5 容积负荷对总氮的影响
• 4.4 不同操作因素对总磷的影响
• 4.4.1 水力停留时间对总磷去除的影响
• 4.4.2 溶解氧对总磷去除的影响
• 4.4.3 填料填充率对总磷去除的影响
• 4.4.4 进水COD浓度对总磷去除的影响
• 4.4.5 容积负荷对总磷的影响
• 4.5 生物相分析
• 4.6 小结
• 第5章 MBBR运行期间不利因素的影响
• 5.1 温度对MBBR的影响
• 5.2 实验重启对MBBR的影响
• 5.3 小结
• 第6章 MBBR处理北方地区生活污水的动力学研究
• 6.1 基质浓度与其去除速度的关系
• 6.1.1 有机物降解动力学的研究
• 6.1.2 氨氮转化动力学的研究
• 6.1.3 总氮转化动力学的研究
• 6.1.4 总磷转化动力学的研究
• 6.2 基质降解与微生物增长的关系
• 6.3 小结
• 第7章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 致谢