生物接触氧化—超滤膜小区中水回用应用研究

论文摘要

本课题主要是对生物接触氧化—超滤膜小区中水回用工程的应用研究。通过工艺运行期间的跟踪试验,考察并确立系统最佳的水力停留时间（HRT）、溶解氧（DO）运行参数,以及膜组件的工作方式,重点分析研究了系统稳定运行期间有机物、氨氮的去除效果,并对该中水回用工程的经济效益与环境效益作出评价。采用动态自然挂膜法,不引进接种污泥,只让污水连续流经填料表面,经过46天以后,填料上挂膜成功,此时生物接触氧化反应区的CODcr去除率己稳定在70%以上。此外,为保证超滤膜在运行过程中具备良好的过滤性能,同时考虑到最大可能地降低系统能耗,出水泵的抽吸工作压力控制在0.1MPa,曝气量控制在400-600m3/h,并采用抽吸13min,停2min的出水方式运行。确定生物接触氧化反应区合理的HRT为3h,并保证2.2-3.7mg/L的溶解氧浓度,设置微孔曝气头,以提高充氧效率,以及降低膜污染的速度。考察稳定运行期间生物接触氧化—超滤膜系统对有机物和氨氮的去除效果,发现膜出水CODcr为14～41mg/L,平均为25.42mg/L,已经达到生活杂用水水质标准。系统对CODcr的去除率为87.42%-95.51%,平均去除率已达92.37%,生物接触氧化—超滤膜系统对CODcr的去除是稳定且高效的。膜出水的氨氮为1.60～4.10mg/L,平均2.74mg/L,达到杂用水水质标准。系统对氨氮的去除率保持在80.44%-94.32%,平均去除率89.40%。调节池对CODcr的去除比率约占到11%,生物接触氧化反应区为73%左右,而超滤膜对CODcr的去除率占总和的16%左右。以上CODcr去除比率的分配形式对于保证系统的运行效果十分有意义。而氨氮的去除起主要作用的是生物接触氧化反应区微生物的硝化作用,而超滤膜的贡献只有1.82mg/L左右,约占6%。该中水回用工程的固定资产投资,主要包括膜组件和填料的购置费、处理构筑物的建设费、设备的购置费三个方面,合计29.5万元。年总运行成本为27.63万元,单位水处理成本为2.05元/m3,相比采用传统活性污泥法中水回用工艺2.43元/m3以及三级生化处理工艺2.15元/m3的成本均要低。系统每年可处理污水并回收利用13.51万吨,相当于增加了相同数量水资源。同时,每年可减少的CODcr、SS、NH4+-N和动植物油的排放量分别达38.10吨、25.80吨、2.85吨和4.05吨,对河流水质的改善和人们身体健康水平的提高都将起到积极作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 水资源短缺现状
• 1.1.2 水资源污染情况
• 1.1.3 污水再生利用的重要性
• 1.2 国内外中水回用技术发展概况
• 1.2.1 国外污水处理回用的发展概况
• 1.2.2 我国污水处理回用的发展概况
• 1.2.3 常用中水回用工艺流程及处理方法
• 1.3 生物接触氧化法和膜生物反应器法简介
• 1.3.1 生物接触氧化法简介
• 1.3.2 膜生物反应器法简介
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第二章 小区中水回用工程概况
• 2.1 原水水质
• 2.2 工艺流程
• 2.3 主要构筑物及设备
• 第三章 生物接触氧化-超滤膜系统的调试与运行
• 3.1 水质分析方法
• 3.2 挂膜启动
• 3.3 影响运行工况的相关因素分析
• 3.3.1 水力停留时间（HRT）
• 3.3.2 溶解氧（DO）
• 3.4 运行效果分析
• 3.4.1 有机物的去除效果
• 3.4.2 氨氮的去除效果
• 3.5 本章小结
• 第四章 工程效益分析
• 4.1 技术经济分析
• 4.1.1 成本费用的构成
• 4.1.2 固定资产投资
• 4.1.3 运营成本
• 4.2 环境效益
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢