搅拌强度对反硝化紊动床的特性影响研究

论文摘要

在生物膜反应器内由于生物膜的脱附,反应器内不仅有附着态的生物膜还有悬浮态的微生物。当影响脱附的因素发生变化时,生物膜的结构、性质及其与悬浮微生物的活性均会发生变化。 本研究以缺氧紊动床生物膜反应器（MBBR）为对象,研究了不同搅拌强度（100rpm、120rpm、150rpm、200rpm）下MBBR反应器内附着态和悬浮态的生物量及微生物活性等。 试验结果表明: （1）搅拌强度越高,生物量越大。在100rpm、120rpm、150rpm、200rpm下,单位载体上的生物膜量分别为33.7mg/g、53.2mg/g、82.3mg/g、98.7mg/g;反应器内的总生物量分别为13.41g、21.56g、32.25g、34.33g;生物膜分别为12.05g、19.02g、28.60g、30.84g;悬浮微生物分别为1.36g、2.54g、3.65g、3.49g。虽然各转速下的生物量变化较大,但是生物膜和悬浮微生物占总生物量的比例基本不变,分别在89%和11%左右。 （2）搅拌强度越高,微生物的活性越低。在100rpm、120rpm、150rpm、200rpm下,总生物量的硝氮降解速率分别为30.1mg/g·h、21.5mg/g·h、12.2mg/g·h、7.5mg/g·h;生物膜的硝氮降解速率分别为32.1mg/g·h、22.9mg/g·h、13.2mg/g·h、7.9mg╱g·h;悬浮微生物的硝氮降解速率分别为12.4mg/g·h、11.0mg/g·h、4.0mg/g·h、3.7mg╱g·h。 （3）搅拌强度越高,微生物的比生长率Y越大。在100rpm、120rpm、150rpm、200rpm下,Y值分别为0.315gSS/gCOD、0.351gSS/gCOD、0.396gSS/gCOD、0.390gSS/gCOD。 （4）搅拌转速达到200rpm时,反硝化生物膜反应器内部分形成颗粒污泥。 （5）生物膜内存在Ca2+、Mg2+的积累,在700℃测定生物量,CaCO3和Mg（OH）2的分解对测定的生物量具有显著的影响,导致试验结果偏差。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 水体中氮的来源及其危害
• 1.1.1 水体中氮的来源
• 1.1.2 水体中氮的危害
• 1.2 污水生物脱氮技术
• 1.2.1 硝化
• 1.2.2 反硝化
• 1.3 生物膜法污水处理技术
• 1.3.1 生物膜及生物膜法污水净化机理
• 1.3.2 生物膜的形成及其性质
• 1.3.3 生物膜反应器
• 1.4 生物膜脱附
• 1.4.1 影响生物膜脱附的因素
• 1.4.2 不同类型生物膜反应器中的脱附机理
• 1.5 课题的研究意义
• 1.6 试验目的与内容
• 2 试验方案及分析方法
• 2.1 试验装置及运行方式
• 2.2 试验条件
• 2.3 生物膜载体及填充率
• 2.3.1 生物膜载体
• 2.3.2 填充率
• 2.4 分析项目及方法
• 3 MBBR的启动及负荷试验
• 3.1 反应器的启动
• 3.1.1 污泥培养
• 3.1.2 载体挂膜
• 3.2 负荷提高试验
• 3.3 载体表面的生物相
• 4 搅拌强度对生物膜和悬浮微生物的特性影响试验
• 4.1 试验废水
• 4.2 生物膜系统到达稳态的判定标准
• 4.3 不同搅拌强度下的进、出水水质
• 4.4 不同搅拌强度下的生物量
• 4.4.1 生物膜量
• 4.4.2 反应器内的总生物量和悬浮微生物量
• 4.5 不同搅拌强度下的硝氮降解过程线
• 4.6 不同搅拌强度下的微生物活性
• 4.7 不同搅拌强度下的VSS／SS
• 4.8 搅拌强度对比生长率Y的影响
• 4.9 生物膜比脱附率
• 4.10 各搅拌强度下的试验结果比较及分析
• 4.10.1 各搅拌强度下的试验结果比较
• 4.10.2 试验结果分析
• 5 反应器内颗粒污泥的形成和载体粒径的变化
• 5.1 反应器内的颗粒污泥
• 5.1.1 反应器内颗粒污泥的出现
• 5.1.2 生物膜反应器内颗粒污泥形成的可能性分析
• 5.1.3 颗粒污泥的物理性质
• 5.1.4 颗粒污泥的外观性状
• 5.2 生物膜载体的粒径变化
• 6 结论和建议
• 6.1 试验结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献