PAC对MBR工艺废水处理的耦合强化效能研究

论文摘要

随着现代社会工业经济的迅猛发展,城市用水量急剧增加,相应污水排放量也随之增加,加剧了水资源的短缺和水环境的恶化,带来众多的环境问题。膜生物反应器技术近年来在水处理领域得到不断研究和关注。与传统的处理工艺相比,膜生物反应器（MBR）对于污水的处理具有突出的优点,是目前最有发展前途的水处理技术。但膜污染问题成为了制约MBR广泛发展应用的瓶颈。本试验旨在研究通过向反应器中投加粉末活性炭（PAC）以改善MBR的操作性能,提高污水处理效果,缓解膜污染,减少剩余污泥排量。本研究首先以模拟生活废水为处理对象,通过平行对比研究,探讨不同PAC投量下MBR-PAC工艺的运行效能,考察投加PAC对污水处理效果和膜性能的影响,探求实验条件下的最佳PAC投量关系。其次,实验中以制浆废水为研究对象,通过MBR-PAC工艺对实际制浆废水的处理研究,探讨MBR-PAC工艺对难处理制浆废水的处理效果,指导后续的实际工程应用。实验结果表明,投加PAC能在整体上改善MBR反应器处理污水的运行效能。在研究条件下,PAC的投加剂量为10g时,MBR-PAC工艺达到最佳的污水处理效果。在水力停留时间为12h时,MBR-PAC对模拟生活污水的处理效果可达：COD的去除率为94.15%、氨氮的去除率为92.58%、总氮的去除率为89.98%、总磷的去除率为99.43%,相比远远高于单纯MBR工艺的运行结果。PAC的投加不仅可以提高MBR工艺中活性污泥浓度的增长幅度,而且可以减少剩余污泥的产量,MBR-PAC中剩余污泥产量相比MBR减少了88.2%。PAC的投加使得微生物生长环境得到了改善,污泥浓度增长更快。MBR-PAC工艺对难降解制浆废水表现出高效的处理效果：COD的去除率为90.25%,氨氮的去除率为87.59%,总磷的去除率为70.59%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 膜生物反应器研究发展概述
• 1.1.1 膜生物反应器的原理
• 1.1.2 膜生物反应器的工艺特点
• 1.1.3 膜生物反应器的类别
• 1.1.4 膜生物反应器的发展历史
• 1.2 膜污染概述
• 1.2.1 膜污染的机理
• 1.2.2 膜污染的种类
• 1.2.3 膜污染的影响因素
• 1.2.4 膜的清洗方法
• 1.2.5 控制MBR膜污染的措施
• 1.3 粉末活性炭（PAC）在水处理中的应用
• 1.4 本文的研究目的和研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 第2章 实验装置与分析方法
• 2.1 试验装置
• 2.2 实验药品
• 2.3 实验仪器
• 2.4 试验运行条件
• 2.5 模拟生活废水成分
• 2.6 活性污泥的驯化与培养
• 2.7 实验主要测试项目与分析方法
• 2.7.1 本实验测试项目的确定
• 2.7.2 测试项目和分析方法
• 2.8 PAC的选择与处理
• 2.9 膜的清洗方式
• 第3章 实验结果分析与讨论
• 3.1 模拟生活废水水质
• 3.2 MBR-PAC工艺中PAC投量对出水水质的影响
• 3.2.1 PAC投量对COD去除效果的影响
• 3.2.2 PAC投量对氨氮去除效果的影响
• 3.2.3 PAC投量对总氮的去除效果的影响
• 3.2.4 PAC投量对总磷去除效果的影响
• 3.2.5 最佳水力停留时间时PAC投量对生活废水处理效果的影响对比
• 3.3 MBR工艺与MBR-PAC工艺的比较
• 3.3.1 对COD去除效果的对比
• 3.3.2 对氨氮去除效果的对比
• 3.3.3 对总氮去除效果的对比
• 3.3.4 对总磷去除效果的对比
• 3.3.5 PAC对污泥性能的影响
• 3.3.6 PAC对MBR膜性能的影响
• 3.4 MBR-PAC工艺对制浆废水的处理
• 3.5 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢