一体式A/O膜生物反应器在市政污水脱氮中的研究

摘要

随着工业的发展和人类活动的不断增加，水污染现象日益严重。我国主要湖泊因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56％之多，加剧了水资源短缺问题。
　　 近年来，由于MBR具有排泥周期长、出水水质好和固液分离效果高等特点，在水污染控制和水资源利用方面受到广泛的重视。
　　 本课题是通过一体式A/OMBR对市政污水脱氮的研究，探讨其脱氮效果、各影响因素的影响效果以及确定最佳运行参数。
　　 本试验分为两个阶段，共运行108天。第一阶段是在较长水力停留时间和较低水温条件下运行，第二阶段对水力停留时间进行了调整，且水温较高。试验运行结果显示：一体式A/OMBR对CODCr和氨氮的去除效果很好，对总氮的去除效果也比较好但不稳定。CODCr的平均去除率为91.94％，氨氮的平均去除率为91.60％，总氮的平均去除率为74.51％。氨氮的去除率受水温、溶解氧(DO)浓度、水力停留时间(HRT)的影响比较明显。氨氮去除率变化趋势与水温和好氧段DO浓度变化趋势一致。当水温在13.5℃以上时，氨氮的平均去除率94.10％，溶解氧(DO)保持在3mg/L左右时，氨氮的去除效果较理想，且运行稳定；当水温降至11.1℃时和溶解氧浓度降至2.07mg/L时，氨氮去除率都明显下降。水力停留时间对氨氮去除效果的影响与温度有关，当水温分别为20℃以上、15～20℃和11.1～15℃时，HRT分别为12h、14h、16h时，去除效果最佳。总氮的去除受水温、厌氧段DO、回流/停回流周期的大小、氨氮去除效果、有机碳源和水力停留时间的影响比较明显。总氮的去除率与水温的变化趋势一致，与厌氧段溶解氧的变化趋势相反。水温在11.1～19.6℃范围内，反硝化作用可正常进行且水温高于13℃时，平均去除率为82.95％，当水温降至11.1℃时总氮的去除率下降明显。HRT对总氮去除效果的影响也与温度有关，当水温分别为20℃以上、15～20℃和11.1～15℃时，HRT分别为12h时、14h、23h时去除效果较好。厌氧段的DO小于1.25mg/L、回流/停回流周期为30/80min时去除效果好。同时，硝化反应和反硝化反应速率在回流结束10min后逐步加快，回流结束40min时，明显加快。系统中存在同时硝化反硝化现象。
　　 本次试验对一体式A/OMBR在市政污水脱氮方面的应用和研究，尤其是各参数值范围的确定可提供一定的理论和实践参考意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1世界水资源现状

1.2我国水资源现状

1.3氮素污染及其危害

1.4脱氮工艺的概述

1.4.1传统脱氮工艺

1.4.2新型生物脱氮工艺

1.5膜生物反应器在生物脱氮中的应用

1.5.1膜生物反应器的基本概念及其特点

1.5.2 A/O膜生物反应器在脱氮方面的研究

1.6试验的目的和意义

1.6.1试验背景和意义

1.6.2试验的目的和内容

第二章 试验装置及分析方法

2.1试验装置介绍

2.1.1试验装置流程图

2.1.2试验装置设备及材料

2.2技术路线

2.3试验用水

2.3.1试验用水特点

2.3.2市政污水水质分析

2.4试验的运行参数

2.5主要分析项目及监测方法

2.5.1试验监测项目

2.5.2试验监测方法

第三章 一体式A/OMBR运行试验结果

3.1试验运行概述

3.2活性污泥的培养和驯化

3.3驯化期间各污染物的去除情况

3.4试验运行参数的监测情况

3.4.1水温

3.4.2溶解氧(DO)浓度

3.4.3 pH值

3.5反应器污泥特征的观察

3.5.1污泥浓度

3.5.2污泥的沉降性

3.6试验稳定运行期间有机物及浊度的去除情况

3.6.1有机物的去除情况

3.6.2浊度的去除情况

3.7试验稳定运行期间系统的脱氮情况

3.7.1氨氮的去除

3.7.2总氮的去除情况

3.8本章小结

第四章 一体式A/OMBR脱氮试验研究

4.1一体式A/OMBR对氨氮的去除结果分析

4.2一体式A/OMBR对总氮的去除结果分析

4.3本试验中氨氮的转化规律分析

4.4关于同时硝化反硝化的讨论

4.4.1同时硝化反硝化的机理

4.4.2试验过程中的同时硝化反硝化现象

4.5本章小结

第五章 结论及建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢