MBBR与A/O工艺对生活污水处理效果的研究

论文摘要

城镇污水处理厂大多采用活性污泥法处理污水，其氮、磷去除效果不理想。以A／O法为代表的脱氮工艺的应用使城镇污水的脱氮效果大幅度提高，但该工艺需要硝化液回流，建设、运行费用较高，在实际使用中受到限制。移动床生物膜反应器（MBBR）因具有较好的脱氮除磷效果越来越受到人们的重视，是一个非常具有发展前景的科研领域。本文系统比较了MBBR和活性污泥A／O工艺的有机物去除能力及脱氮性能，实验研究发现：进水COD、NH4+-N浓度分别为为1000 mg／L、25 mg／L时，改变HRT，发现HRT为8 h时，MBBR和A／O工艺的处理效果较好，COD去除率分别为92％、78％；TN去除率分别为94％、82％。HRT为8 h，改变进水COD浓度，当进水浓度为500 mg／L时，MBBR和A／O工艺COD去除率达到95％和92％。进水COD浓度在200～1000 mg／L的范围内，MBBR的NH4+-N去除率不受进水浓度影响，稳定在97％左右。A／O工艺NH4+-N去除率随进水COD浓度的升高而增加，这和传统理论相悖，推测在A／O工艺中发生了异养硝化。进水COD浓度为600mg／L时，二者TN去除率分别为95％和84％。进水NH4+-N浓度在20～80 mg／L的范围内，MBBR氨氮去除率维持在90％以上，TN去除率相应的从95％降至78％。A／O中氨氮去除率在进水浓度为60 mg／L时为53％，80mg／L时仅为43％。实验还考察了不同进水COD浓度下两工艺微生物相。结果表明：MBBR填料上的生物相非常丰富。进水COD浓度升高，MBBR生物膜浓度维持在2400 mg／L左右，但反应器中悬浮物逐渐增多，影响出水水质。A／O工艺通过污泥回流和排泥控制污泥浓度为2500mg／L。由于温度突然升高，A／O工艺在五月初发生污泥膨胀，改连续运行为间歇运行，膨胀趋势得到控制。实验最后比较了MBBR和A／O工艺对实际城市生活污水中有机物及氮的去除效果。结果表明：HRT为6 h时，二者COD去除率分别为81％和79％；TN去除率分别为10％、17％。即在有机物去除方面MBBR略占优势，但TN去除效果均不理想。向原污水中投加葡萄糖以改变进水C／N比，确定COD浓度在300～400 mg／L之间时，MBBR对NH4+-N和TN的去除效果均明显优于A／O工艺，二者NH4+-N去除率分别为90％和70％，TN去除率分别为83％和64％。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 水资源概况
• 1.2 水体富营养化现象
• 1.2.1 水体富营养化的成因
• 1.2.2 水体富营养化的危害
• 1.3 我国污水处理概况
• 1.4 污水处理技术
• 1.4.1 污水生物处理中有机物的去除机理及常用方法比较
• 1.4.2 污水生物处理中氨氮的去除机理及常用方法
• 1.5 活性污泥工艺简介
• 1.5.1 A/O法
• 1.5.2 氧化沟
• 1.5.3 序批式活性污泥法（SBR）
• 1.5.4 Phoredox工艺（Bardenpho改进工艺）
• 1.5.5 UCT（University of cape town）工艺
• 1.6 MBBR反应器简介
• 1.6.1 MBBR工艺原理及特点
• 1.6.2 国内外研究概况
• 1.7 本课题的提出和意义
• 2 实验部分
• 2.1 实验仪器、试剂与材料
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂与材料
• 2.2 实验装置及工艺流程
• 2.2.1 移动床生物膜反应器工艺流程
• 2.2.2 A/O工艺流程
• 2.3 实验检测项目及分析方法
• 2.4 研究目的与内容
• 2.4.1 研究目的
• 2.4.2 研究内容
• 3 结果与讨论
• 3.1 实验装置的启动
• 3.1.1 MBBR填料的挂膜
• 3.1.2 活性污泥的驯化
• 3.1.3 装置启动期间两工艺COD去除情况
• 4⁺-N去除情况'>3.1.4 装置启动期间两工艺NH₄⁺-N去除情况
• 3.2 模拟生活污水的实验研究
• 3.2.1 实验水质
• 3.2.2 MBBR填料填充比例的确定
• 3.2.3 有机物处理效果
• 3.2.4 氮的处理效果
• 3.2.5 生物相的检测和分析
• 3.3 城市生活污水的处理
• 3.3.1 污水来源与组成
• 3.3.2 HRT对处理效果的影响
• 3.3.3 碳源对氮去除效果的影响
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢