并联式A2O-MBR反硝化聚磷工艺研究

论文摘要

在传统生物脱氮除磷工艺中,碳源不足问题是影响系统脱氮除磷效果的最主要因素,而反硝化聚磷菌可以实现“一碳两用”,脱氮除磷由同一种微生物来完成,可以从根本上解决传统工艺中的碳源不足问题。本文基于反硝化除磷理论,结合MBR技术的优势,在传统A2O工艺的基础上提出一种新型并联式A2O-MBR反硝化聚磷工艺,并开展了以下研究工作。首先,对传统工艺中污泥进行一段时间的培养驯化后,缺氧吸磷量占总吸磷量的70%以上,取得了较好的反硝化聚磷效果。其次,对该工艺进行了优化实验研究,结果表明:1)当污泥回至厌氧和好氧池,且厌氧/好氧回流比相同,内回流至好氧池时,污泥回流比为50%,内回流比为100%时系统取得较好的去除效果,COD、氨氮、TP和TN去除率分别达到了90%、99%、94.4%和67%,总氮去除磷不是很理想;2)当污泥只回流到好氧池,内回流至厌氧池时,工艺对COD、氨氮、TP都有较好的去除效果,可达到95%以上,但对TN去除效果较差,在64%以下,出水TN浓度为20.4mg/L,不能达到一级排放标准;3)当污泥分别回流至厌氧池和好氧池,取消内回流,在至厌氧池污泥回流比为100%,好氧池污泥回流比为200%时,系统取得了较好去除效果,COD、氨氮、总磷都达到了98%以上,总氮去除率也达到了70%以上。最后,对该工艺进行了运行影响因素研究,结果表明,影响系统处理效果的主要因素是MLSS和碳源。当厌氧池污泥浓度降到3000mg/L以下时,厌氧释磷情况不断恶化,虽然未影响系统除磷情况,但是对缺氧反硝化效果有较大影响,从而导致系统脱氮效率下降。实验分别使用了葡萄糖、丙酸钠和乙酸钠三种碳源,对比发现:在生物除磷系统中葡萄糖有利于聚糖菌的生长,从而抑制了聚磷菌的生长,不利于聚磷系统的稳定运行;以丙酸钠为碳源时发现,系统处理效果不稳定,一旦出现不利于聚磷菌生长的因素,厌氧释磷效果会急剧变差,这说明丙酸钠不是聚磷菌和反硝化聚磷菌优先利用的碳源;以乙酸钠为碳源时,系统厌氧释磷效果很好,是聚磷菌优先利用的碳源。本工艺可以有效提高污水处理系统除磷脱氮能力,减少污泥产量和运行费用,在一定程度上改变传统污水处理工艺高耗能的缺陷,使污水生物处理系统更具有可持续发展性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 课题的目的与意义
• 1.2 传统生物脱氮除磷理论与工艺研究现状
• 1.2.1 传统生物脱氮机理
• 1.2.2 传统生物除磷机理
• 1.2.3 污水生物脱氮除磷工艺研究现状
• 1.3 反硝化聚磷研究现状
• 1.3.1 反硝化聚磷理论
• 1.3.2 反硝化聚磷工艺
• 1.4 MBR 工艺研究现状
• 1.4.1 膜生物反应器的发展
• 1.4.2 MBR 的特点
• 1.4.3 MBR 脱氮除磷工艺研究现状
• 20-MBR 反硝化聚磷工艺'>1.5 并联式A²0-MBR 反硝化聚磷工艺
• 1.6 本课题的主要研究内容
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验进水水质
• 2.2 试验装置与仪器
• 2.2.1 实验装置
• 2.2.2 试验仪器
• 2.3 试验分析项目与监测方法
• 第三章 反硝化聚磷菌的培养
• 3.1 培养驯化阶段工艺参数的确定
• 3.2 COD 去除特性
• 3.3 磷的去除特性
• 3.4 小结
• 第四章 工艺优化实验研究
• 4.1 回流形式一
• 4.1.1 COD 的去除
• 4.1.2 总磷的去除
• 4.1.3 氮的去除
• 4.1.4 结论
• 4.2 回流形式二
• 4.2.1 COD、氨氮的去除
• 4.2.2 总磷的去除
• 4.2.3 总氮的去除
• 4.2.4 结论
• 4.3 回流形式三
• 4.3.1 COD、氨氮的去除
• 4.3.2 总磷的去除
• 4.3.3 总氮的去除
• 4.3.4 结论
• 4.4 结论
• 第五章 工艺运行影响因素研究
• 5.1 MLSS 的影响
• 5.2 碳源
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢