动态膜生物反应器与复合垂直流人工湿地组合工艺处理城市污水的研究

【摘要】： 本文用动态膜生物反应器(DMBR)与复合垂直流人工湿地(IVCW)的组合工艺处理城市污水。研究了复合系统对生活污水中污染物的去除效果和机理;探讨了不同水力负荷组合下系统对各污染物的去除率;讨论了水力停留时间(HRT),容积负荷等因素对生物反应器处理效果的影响;同时还研究了生物反应器中不同时期的微生物特性以及膜污染的成因,膜通量的变化规律和膜清洗后的恢复情况,得出以下主要结论: 1)在实验处理的三个不同运行工况中,系统各项出水指标均达到GB18918-2002一级A排放标准和生活杂用水水质标准;第三个工况处理效果达到最好。复合系统对COD,氨氮,TN,TP和浊度的平均去除率分别为93.68%,93.49%,85.13%和98.60%;DMBR的水力停留时间为6h,容积负荷为0.09～1.15Kg(COD)/m~3·d,对膜曝气量为0.6m~3/h;IVCW操作水力停留时间为9h,水力负荷为0.309m~3/m~2·d; 2)HRT对COD的处理效果影响不明显,而对TN,TP去除的影响相对较大;COD容积负荷在0.031～0.245Kg(COD)/m~3·d之间,TP容积负荷在0.00046～0.00394Kg(TP)/m~3·d之间时,反应器对污染物的去除率呈上升趋势;而COD容积负荷在0.416～1.053Kg(COD)/m~3·d之间,TP容积负荷0.00394～0.0067Kg(TP)/m~3·d之间时,处理效果随着容积负荷的增加而降低;TN容积负荷在0.006～0.063Kg(TN)/m~3·d的范围内时,TN去除率随着TN容积负荷的增加而增加; 3)通过对运行期间的污泥镜检发现,DMBR中出现的微生物种类繁多,稳定运行后表现为钟虫(Vorticellidae)为主,后期的镜检中出现小旋口虫(Spirostomumminus); 4)新膜上的自生动态膜可在180min内快速形成,但由于膜孔较大以及操作原因,使得膜很容易污染;而增大对膜的曝气量则可以有效的减缓膜污染的速度; 5)分别使用清水,不同浓度的柠檬酸和氢氧化钠在不同清洗时间下对污染后的膜进行反冲洗操作,结果表明,清洗效果与清洗时间成正比关系;用1%NaOH进行5h的反冲洗效果最好,可以使膜通量恢复到初始通量的96.25%左右。 【关键词】：动态膜生物反应器 复合垂直流人工湿地 城市污水 膜污染
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 我国水资源的现状9
• 1.2 污水处理的主要方法9-10
• 1.3 膜生物反应器简述10-16
• 1.3.1 膜生物反应器的分类10-11
• 1.3.2 膜生物反应器的工艺特点11-13
• 1.3.3 膜生物反应器的研究进展13-16
• 1.4 人工湿地简述16-21
• 1.4.1 人工湿地分类16-17
• 1.4.2 人工湿地的工艺特点以及机理研究17-19
• 1.4.3 人工湿地的研究进展19-21
• 1.5 本课题的研究目的及内容21-22
• 1.5.1 研究目的21
• 1.5.2 研究内容21-22
• 第2章 试验装置与实验方法22-29
• 2.1 复合系统装置的提出22-25
• 2.1.1 DMBR系统的提出22-24
• 2.1.2 IVCW系统的提出24-25
• 2.1.3 复合系统的提出25
• 2.2 试验装置材料25-27
• 2.3 运行条件27
• 2.4 试验分析方法和仪器27-29
• 第3章 DMBR-IVCW系统处理生活污水的研究29-44
• 3.1 复合系统的处理效果29-40
• 3.1.1 系统对COD的去除效果29-31
• 3.1.1.1 COD的去除效果29-30
• 3.1.1.2 COD的去除分析30-31
• 3.1.2 系统对氨氮的去除效果31-33
• 3.1.2.1 氨氮的去除效果31-32
• 3.1.2.2 氨氮的去除分析32-33
• 3.1.3 系统对TN的去除效果33-35
• 3.1.3.1 TN的去除效果33-34
• 3.1.3.2 TN的去除分析34-35
• 3.1.4 系统对TP的去除效果35-38
• 3.1.4.1 TP的去除效果35-36
• 3.1.4.2 TP的去除分析36-38
• 3.1.5 系统对浊度的去除效果38-40
• 3.1.5.1 浊度的去除效果38
• 3.1.5.2 浊度的去除分析38-40
• 3.2 各单元处理效果的对比分析40-42
• 3.2.1 三个工况下COD,TN,TP和浊度的去除比较40-42
• 3.2.2 结果与分析42
• 3.3 各个工况出水水质和排放标准42-43
• 3.4 小结43-44
• 第4章 DMBR反应器单元处理效果的影响因素44-49
• 4.1 HRT对处理效果的影响44-45
• 4.2 容积负荷对处理效果的影响45-47
• 4.2.1 COD容积负荷对处理效果的影响45-46
• 4.2.2 TN容积负荷对处理效果的影响46-47
• 4.2.3 TP容积负荷对处理效果的影响47
• 4.3 MLSS对处理效果的影响47-48
• 4.4 小结48-49
• 第5章 DMBR中的微生物特性分析49-53
• 5.1 活性污泥中的微生物49-51
• 5.1.1 活性污泥中微生物的作用49
• 5.1.2 几种代表性微生物的镜检图49-51
• 5.2 污泥性能变化51-52
• 5.2.1 污泥沉降指数51-52
• 5.2.2 污泥活性分析52
• 5.3 小结52-53
• 第6章 膜污染及膜恢复53-61
• 6.1 膜污染形成原因53-54
• 6.2 膜污染的控制措施和方法54-56
• 6.3 膜通量变化56-58
• 6.4 膜清洗58-60
• 6.5 小结60-61
• 第7章 结论与建议61-63
• 7.1 结论61-62
• 7.2 建议62-63
• 参考文献63-68
• 致谢68-70
• 攻读硕士学位期间发表论文70

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