一体式膜生物反应器处理生活污水的研究

论文摘要

本实验采用一体式膜生物反应器处理生活污水,在长期运行阶段,运行时间为30d,泵出水量为24mL/min,曝气量为0.1m3/h,抽10min停2min,系统对COD、TOC、NH4+-N均获得了较好的处理效果,膜出水平均去除率分别为93.4%、96.2%、97.2%;对TN、TP的去除效果较差,膜出水平均去除率分别为63.8%、60.6%;且随着污泥浓度的升高,系统对COD具有较强的抗冲击负荷能力。污泥增殖动力学研究得出系统的污泥理论产率系数Y=0.377mgVSS/ mgCOD,衰减系数Kd=0.086d-1,有机污染物降解动力学研究得到模拟生活污水的降解速率K的范围为0.0020.0045 d-1,平均值为0.0027 d-1。正交实验阶段得出运行条件对上清液COD去除率的影响程度大小排序为:泵出水量>抽吸时间>停抽时间>曝气量;对膜抽吸压力增长率的影响程度的大小排序为:泵出水量>停抽时间>抽吸时间>曝气量。通过水力冲洗、化学清洗、乙醇浸泡可以很好的恢复膜的比通量;对膜表面污染物进行了红外光谱分析,并对新膜和污染后膜丝进行了扫描电镜分析;在膜污染阻力分析中得到泥饼层阻力占膜过滤总阻力的89.86%,是膜污染的主要组成部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 膜生物反应器简介
• 1.2.1 膜生物反应器分类
• 1.2.2 膜生物反应器特点
• 1.2.3 国内外膜生物反应器的应用情况
• 1.2.3.1 国外MBR的应用
• 1.2.3.2 国内MBR的应用
• 1.3 膜污染
• 1.3.1 膜污染机理及膜污染数学模型
• 1.3.1.1 膜污染机理
• 1.3.1.2 膜污染数学模型
• 1.3.1.3 膜污染的分析方法
• 1.3.2 影响膜污染的因素
• 1.3.2.1 膜的性质
• 1.3.2.2 混合液的性质
• 1.3.2.3 膜分离的操作条件
• 1.3.3 膜的清洗
• 1.3.3.1 清洗效果的表征
• 1.3.3.2 膜清洗方法
• 1.4 限制MBR发展和应用的主要因素
• 1.5 研究目的、意义和内容
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验装置
• 2.2 实验进水水质分析及污泥接种
• 2.2.1 实验进水水质分析
• 2.2.2 污泥接种
• 2.3 实验药品、仪器及分析方法
• 2.3.1 实验药品
• 2.3.2 实验仪器
• 2.3.3 实验分析方法
• 2.4 实验安排
• 第三章 MBR系统长期运行效果研究
• 3.1 COD去除效果
• 3.2 TOC去除效果
• 4⁺-N去除效果'>3.3 NH₄⁺-N去除效果
• 3.4 TN去除效果
• 3.5 TP去除效果
• 3.6 污泥浓度随运行时间的变化
• 3.7 有机负荷率对COD去除的影响
• 3.7.1 有机负荷率与比基质去除率的关系
• 3.7.2 有机负荷率与COD去除率的关系
• 3.8 污泥活性的表征及其变化
• 3.8.1 比耗氧速率的测定
• 3.8.2 污泥活性的变化
• 3.9 过膜压力随时间的变化
• 3.10 本章小结
• 第四章 膜生物反应器动力学分析
• 4.1 前言
• 4.2 污泥增殖动力学
• 0'>4.2.1 污泥表观产率系数Y₀
• d'>4.2.2 污泥理论产率系数Y和衰减系数K_d
• 4.3 有机污染物降解动力学
• 4.4 本章小结
• 第五章 一体式膜生物反应器运行影响因素的研究
• 5.1 一体式膜生物反应器运行效果影响因素的理论分析
• 5.2 研究内容
• 5.3 正交实验设计
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 运行条件对COD去除的影响
• 5.4.2 运行条件对膜抽吸压力增长的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 膜污染及清洗研究
• 6.1 膜的清水实验
• 6.2 膜清洗的分析
• 6.3 膜表面污染物结构分析
• 6.4 扫描电镜分析
• 6.5 膜污染阻力分析
• 6.5.1 膜通量的测定
• 6.5.2 膜阻力分析方法
• 6.6 本章小结
• 第七章 结论和建议
• 7.1 结论
• 7.1.1 长期运行实验结论
• 7.1.2 正交实验结论
• 7.1.3 膜清洗实验结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 附录
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• B 作者在攻读硕士学位期间参加的课题研究
• 致谢