膜生物反应器脱氮工艺的研究

论文摘要

膜生物反应器（MBR）是将膜分离技术与生物处理技术有机结合的一种污水处理新技术，但目前，无论在技术上还是经济上，MBR工艺还存在未克服的难题，如膜的开发，膜易受污染，脱氮效果不理想。本文针对膜生物反应器脱氮效果不理想这一问题，对MBR实现短硝化反硝化过程来强化脱氮作了研究，并取得了良好的效果；此外，还对将好氧颗粒污泥运用于MBR工艺进行了试验。试验内容如下：1、以模拟生活污水为对象，研究了中温（25-30℃）条件下，膜生物反应器-短硝化反硝化生物脱氮的效果，试验结果表明：在曝气量为0.15 m3／h、pH值为7-g的条件下，出水COD保持在100 mg／L以下（平均49 mg／L），出水氨氮在5.0mg／L以下（平均3.1mg／L），NO2--N得到了富集，出水中基本监测不出NO3--N，总氮去除率平均为86.2％，最高达94.0％，且系统的耐冲击负荷能力较好；曝气量和pH值是短硝化过程的重要影响因素。2、以厌氧颗粒污泥作为接种污泥，培养出具有良好性能的好氧颗粒污泥，并将其按序批式活性污泥法（SBR）的运行方式，处理模拟生活污水。试验结果表明：当曝气量为0.20 m3／h时，系统对COD去除率达91.8％，TN去除率为81.0％，即通过控制适当的操作参数，好氧颗粒污泥可以实现强化脱氮的目的。此外，在试图将好氧颗粒污泥运用于MBR工艺的过程中发现，污泥产生的胞外聚合物（EPS）会对好氧颗粒污泥本身及系统的处理效果产生很大影响，因此，对EPS产生的影响因素作了研究。结果表明：污泥负荷（Ns）、C／N比、DO、pH值、温度都会影响EPS的产生及成分，Ns为2.0 kgCOD／（kgMLSS·d），C／N比为60，DO为2-3 mg／L，pH值为7-8，温度为20-25℃时，产生的EPS含量较小，有利于保持好氧颗粒污泥的活性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国水污染现状
• 1.2 目前我国城市污水处理的方法及存在问题
• 1.2.1 物理化学处理法
• 1.2.2 好氧生物处理法
• 1.2.3 厌氧生物处理法
• 1.2.4 好氧和厌氧技术联合运用
• 1.3 膜生物反应器的发展和展望
• 1.3.1 膜生物反应器的研究进展
• 1.3.2 膜生物反应器的分类及特点
• 1.3.3 膜生物反应器的运行参数及主要影响因素
• 1.3.4 膜污染与防治
• 1.3.5 MBR的应用现状
• 1.3.6 强化MBR脱氮功能的研究现状
• 1.3.7 MBR的研究展望
• 1.4 本论文的研究目的和意义
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究意义
• 参考文献
• 第二章 MBR工艺短硝化反硝化处理生活污水的研究
• 2.1 前言
• 2.1.1 短硝化反硝化工艺的基本原理
• 2.1.2 短硝化反硝化工艺的特点
• 2.1.3 目前研究进展
• 2.1.4 今后研究重点
• 2.1.5 本章研究内容
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 装置与材料
• 2.2.2 原水水质
• 2.2.3 运行条件
• 2.2.4 分析方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 系统对氮的去除效果
• 2.3.2 系统对有机物的去除效果
• 2.3.3 曝气量的影响
• 2.3.4 pH值的影响
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 好氧颗粒污泥MBR工艺强化脱氮的研究
• 3.1 前言
• 3.1.1 好氧颗粒污泥的特点
• 3.1.2 好氧颗粒污泥形成及脱氮机理
• 3.1.3 好氧污泥颗粒化的影响因素
• 3.1.4 目前研究进展
• 3.1.5 今后发展重点
• 3.1.6 本章研究内容
• 3.2 好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.1.1 原水水质
• 3.2.1.2 好氧颗粒污泥的培养
• 3.2.1.3 分析方法
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.2.2.1 系统对有机物的去除效果
• 3.2.2.2 系统对氮的去除效果
• 3.3 好氧颗粒污泥运用于MBR工艺的试验
• 3.4 好氧颗粒污泥胞外聚合物（EPS）影响因素的研究
• 3.4.1 实验部分
• 3.4.1.1 试验装置及分析方法
• 3.4.1.2 不同的操作条件和基质条件
• 3.4.2 结果与讨论
• S对EPS的影响'>3.4.2.1 N_S对EPS的影响
• 3.4.2.2 C/N比对EPS的影响
• 3.4.2.3 DO对EPS的影响
• 3.4.2.4 pH值对EPS的影响
• 3.4.2.5 温度对EPS的影响
• 3.5 结论
• 参考文献
• 已发表的论文
• 致谢
• 详细摘要