MBR脱氮除磷工艺特征及其膜污染控制研究

论文摘要

随着近年我国经济高速发展,城市规模不断扩大,人口剧增,随之而来的是污水排放量迅速增加。污水氮、磷元素排放量已经超过地表水体自净能力,使江河湖海水中逐渐形成富营养化环境。由于地表水体的富营养化,导致我国赤潮、水华等水灾害爆发频率由上世纪的年均数次提高到数十次,并且仍在不断增加中,对自然环境保护、水产养殖行业构成严重威胁。控制水体富营养化的最有效途径之一是减少城市污水氮、磷元素排放量。经过几十年的发展,目前已经有多种污水脱氮除磷工艺得到应用,但均存在各种各样的不足。随着环境保护要求的提升,城市污水排放标准也在提高,传统的污水脱氮除磷工艺已不能满足要求。膜技术由于其独特的优点近年来逐渐得到广泛关注,经过多年研究,依托膜技术的MBR工艺渐渐成为主流。本论文中,全面研究MBR工艺在城市生活污水脱氮除磷的应用特点。经过对比分析发现,单纯的MBR工艺处理城市生活污水具有良好的有机物和总磷去除效果,但脱氮效果不明显,通常仅能使氨氮转化为硝酸盐氮。因此,结合传统的污水脱氮除磷工艺,进行改进的MBR工艺研究。利用MBR工艺替代A2/O工艺中好氧段形成A2/O-MBR工艺处理城市生活污水可获得良好的脱氮除磷效果,但由于A2/O工艺自身缺陷的限制,A2/O-MBR工艺仍存在占地面积大、运行稳定性差、操作复杂等问题,亦不适用于中小规模污水处理;实际工程应用中可根据现有条件和处理规模选择合适改进的MBR污水处理工艺。MBR工艺应用中,广泛存在膜污染问题,本文针对膜污染防治和膜清洗再生进行了研究,提出了清洗再生方法,可实现受污染膜的再生和重复利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 我国污水氮磷污染现状
• 1.2 常规污水脱氮除磷工艺
• 1.3 膜生物反应器（MBR）概述
• 1.3.1 膜生物反应器（MBR）起源
• 1.3.2 MBR 工艺应用现状
• 1.3.3 MBR 工艺特点和发展方向
• 1.3.4 MBR 分类及不同材质膜的应用
• 1.4 本课题主要研究内容和意义
• 1.4.1 本课题主要研究内容
• 1.4.2 本课题研究的意义
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 生活污水水质
• 2.2 反应器试验用水
• 2.3 反应器用活性污泥
• 2.4 研究中所用药品和仪器
• 2.5 需检测的水质指标及检测方法
• 第三章 膜生物反应器用于污水脱氮除磷处理应用研究
• 3.1 膜生物反应器设计与搭建
• 3.2 试验结果分析
• 3.2.1 COD 去除效果研究
• 3.2.2 总氮去除效果研究
• 3.2.3 总磷去除效果研究
• 3.2.4 活性污泥稳定性研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 膜生物反应器用于污水脱氮除磷处理应用研究
• 4.1 A2/O—MBR 反应器设计与搭建
• 4.2 试验结果分析
• 4.2.1 COD 去除效果研究
• 4.2.2 总氮去除效果研究
• 4.2.3 总磷去除效果研究
• 4.2.4 活性污泥稳定性研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 膜污染防治与研究
• 5.1 膜污染水力学模型
• 5.2 污泥混合液对膜污染影响
• 5.2.1 EPS 对膜污染影响
• 5.2.2 Zeta 电位对膜污染影响
• 5.2.3 上清液固体颗粒SS 对膜污染的影响
• 5.2.4 混合液粘度对膜污染的影响
• 5.3 受污染膜清洗与再生研究
• 5.3.1 受污染膜水力反冲洗再生研究
• 5.3.2 受污染膜药液反冲洗再生研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢