膜—序批式生物膜法(MSBBR)分散式污水处理设备试验研究

【摘要】：在水资源短缺的今天,污水的集中式处理与分散式处理已经是污水处理的两种互为补充的方式,所以在发展集中式污水处理技术的同时,必须重视分散式污水处理技术的发展。在应用生物工艺进行分散式污水处理的时候,其最大的障碍是当污水处理规模过小时,它们对冲击负荷比较敏感,因此需要研究一种高效的、抗冲击负荷能力强并且占地面积小的分散式生活污水处理设备。 本研究将微滤膜与序批式生物膜(SBBR)工艺进行耦合而形成膜-序批式生物膜(MSBBR)新型水处理工艺,设计了MSBBR中试处理设备进行分散式污水试验研究。以武汉纺织大学阳光校区生活污水为处理对象,通过试验研究确定MSBBR主要工艺参数,并监测其长期稳定运行处理效果,分析了污染物负荷对处理效果影响。为该工艺实际应用于分散式污水处理提供了理论技术基础与工程经验借鉴。结果表明: (1)确定好氧反应时间为1h、DO为2～3mg/L的情况下,将厌氧反应时间延长到3h,稳定运行后根据TN、NH_4~+-N、COD_(cr)和TP等含量的变化在2h内基本彻底完成,从而确定厌氧反应时间为2h;然后确定厌氧反应时间为2h、DO为2～3mg/L的情况下,将好氧反应时间延长到3h,稳定运行后根据TN、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、COD_(cr)和TP等含量的变化在1.5h内基本彻底完成,从而确定好氧反应时间为1.5h;再确定厌氧反应时间为2h、好氧反应时间为1.5h的情况下,将DO分别调至1～1mg/L、2～3mg/L和3～4mg/L三种情况,分别稳定运行后根据TN、NH_4~+-N、COD_(cr)和TP等的去除效果比较,确定本工艺的DO浓度为2～3mg/L。 (2)以武汉纺织大学阳光校区生活污水为处理对象依据已经确定的优化工艺参数控制MSBBR反应器连续稳定运行,设备处理出水中COD_(cr)、NH_4~+-N、TN、TP的平均含量分别为44mg/L、2.34mg/L、8.20mg/L、0.326mg/L,系统对COD_(cr)、NH_4~+-N、TN、TP的平均去除率分别为83.4%、87.01%、67.46%、84.34%,试验证明MSBBR工艺在高生物量、高固液分离效果的基础上具有较强的抗冲击负荷能力。 (3)MSBBR利用微滤膜代替传统滗水器出水,省略静置工序从而缩短运行周期,明显提高固液分离的效果,高效去除水中的SS及拦截大部分的微生物,并能够在一个反应器内实现COD_(cr)、TN、TP、SS等污染物的去除。 【关键词】：膜-序批式生物膜法 分散式污水处理 生物脱氮 生物除磷
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 生活污水的处理模式8-9
• 1.1.1 生活污水的集中式处理8-9
• 1.1.2 生活污水的分散式处理9
• 1.2 分散式生活污水生物处理技术应用现状9-14
• 1.2.1 序批式反应器（SBR）工艺10-11
• 1.2.2 序批式生物膜（SBBR）工艺11-12
• 1.2.3 膜生物反应器（MBR）工艺12-14
• 1.3 本课题的意义及主要研究内容14-17
• 1.3.1 项目来源14
• 1.3.2 研究意义14-15
• 1.3.3 研究内容15-17
• 2 试验方案与试验启动17-23
• 2.1 试验方案设计17
• 2.2 试验装置及运行17-19
• 2.3 试验水质及分析方法19-21
• 2.4 试验启动及挂膜21
• 2.5 本章小结21-23
• 3 MSBBR 工艺参数的确定23-37
• 3.1 前言23
• 3.2 厌氧时间确定23-28
• 3.2.1 试验操作方法23-24
• 3.2.2 结果与讨论24-28
• 3.3 好氧时间确定28-34
• 3.3.1 试验操作方法28
• 3.3.2 结果与讨论28-34
• 3.4 溶解氧（DO）确定34-35
• 3.4.1 试验操作方法34-35
• 3.4.2 结果与讨论35
• 3.5 本章小结35-37
• 4 MSBBR 工艺处理效果及影响因素37-46
• 4.1 前言37
• 4.2 设备稳定运行下的处理效果37-41
• 4.2.1 COD_(cr) 的去除效果37-38
• 4.2.2 TN 的去除效果38-39
• 4.2.3 NH_4~+-N 的去除效果39-40
• 4.2.4 TP 的去除效果40-41
• 4.3 污染物负荷对处理效果的影响41-45
• 4.3.1 COD_(cr) 容积负荷对处理效果的影响41-43
• 4.3.2 NH_4~+-N 容积负荷对脱氮效果的影响43-44
• 4.3.3 NH_4~+-N 容积负荷对除磷效果的影响44
• 4.3.4 TP 容积负荷对处理效果的影响44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 5 结论与建议46-48
• 5.1 结论46
• 5.2 今后工作建议46-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-52
• 附录52

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