MBR用于城市污水处理最优工况的研究

【摘要】： 膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)是废水生物处理技术和膜分离技术有机结合的一项新技术,具有出水水质优异、操作简单、污泥产率低、占地面积小等特点,目前在污水处理领域的应用范围和规模不断扩大。然而,我国在MBR方面的研究处于初级阶段,缺乏对于国产膜组件应用于MBR的基础数据,由于受实验条件等的限制,所得实验结果与实际生产相差较远,而膜污染和高昂的投资费用是影响膜生物反应器进一步推广应用的主要因素。因此,本文尝试对膜生物反应器进行操作参数运行的优化,对膜组件的长期运行性能参数体系进一步完善,以便为工艺设计提供依据。 本实验通过收集实验自2006年5月启动调试至2007年3月近一年的日常运行数据,总结了实验调试运行过程,分析了MBR工艺对城市污水中主要污染物的去除效果,并探讨了其去除机理。各项污染物的去除率如下:进水COD浓度在221-139mg/L,平均浓度在169mg/L时,出水COD平均浓度为32.1mg/L,平均去除率在80.0%;BOD, LAS,NH3-N等去除率均在95%以上。运行期间出水浊度为0.20-0.15NTU,平均0.18NTU。其去除机理以生化作用为主,以膜的物化作用为辅。并对出水水质进行了正交实验分析,得出了出水效果的最优运行工况。 通过正交实验分析,开展MBR最优工况的研究。认为膜污染速度随着MLSS(Mixed Liquid Suspended Solid,MLSS)的增加其污染速度在加速进行,适当的增加抽吸时间不会对膜污染造成太大的影响,在保证足够的停抽时间下,适当延长抽吸时间增加出水量,可以增加运行效益。曝气量加快了反应器内混合液的循环速率,使污染物不容易在膜表面积累,而且可以加速污染物从膜表面的脱离,但曝气量进一步增加时,效果变得不明显。而且,曝气量过大可能会导致混合液粒径减小,影响膜过滤,从而使膜抽吸压力上升速率有所增加。综合考虑产水量的大小和膜运行长期的稳定性,得到最佳组合工况:MLSS浓度在3500-5000之间,抽停比在13:2,气水比在30-35:1。 【关键词】：MBR 市政污水 MLSS 气水比 抽停比
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 选题背景7-10
• 1.1.1 水资源污染概况7-8
• 1.1.2 课题背景8-10
• 1.2 膜生物反应器的研究进展10-15
• 1.2.1 膜生物反应器发展概况10
• 1.2.2 膜生物反应器的分类10-11
• 1.2.3 MBR 在污水处理中的应用研究11-12
• 1.2.4 膜生物反应器的处理效能12-15
• 1.2.5 膜生物反应器在工程应用中存在的问题15
• 1.3 本课题的研究目的和内容15-17
• 第二章 实验装置与方法17-26
• 2.1 实验装置17-22
• 2.1.1 实验装置设计17-22
• 2.1.2 工作原理22
• 2.2 实验过程22-24
• 2.2.1 装置的启动22-23
• 2.2.2 实验阶段23-24
• 2.3 监测项目与方法24-26
• 第三章 正交方法的概述及实验设计26-36
• 3.1 正交方法的概述26-27
• 3.1.1 正交实验设计的基本概念26
• 3.1.2 正交表的特点26-27
• 3.1.3 正交表的类型27
• 3.2 正交实验设计27-34
• 3.2.1 实验指标27
• 3.2.2 选因素、定水平27-33
• 3.2.3 选择正交表33-34
• 3.3 正交实验助手34-36
• 第四章 MBR 的处理效果正交分析36-53
• 4.1 MBR 对有机物的去除36-43
• 4.1.1 有机物的去除机理36-37
• 4.1.2 COD 的去除效果及正交实验分析37-39
• 4.1.3 BOD 的去除效果及正交实验39-43
• 4.2 MBR 对NH3-N 的去除43-47
• 4.2.1 脱氮机理43
• 4.2.2 NH_3-N 的去除效果及正交实验43-47
• 4.3 MBR 对LAS 的去除47-51
• 4.3.1 LAS 的去除机理47
• 4.3.2 LAS 的去除效果及正交实验47-51
• 4.4 MBR 对浊度及色度的去除51-53
• 4.4.1 浊度及色度去除机理51
• 4.4.2 浊度及色度的去除效果51-53
• 第五章 基于正交方法确定膜污染控制最优工况53-57
• 5.1 实验指标的选择53-54
• 5.2 实验因素及水平的确定54
• 5.3 实验结果分析54-57
• 第六章 结论和建议57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 建议58-59
• 参考文献59-64
• 发表论文和参加科研情况说明64-65
• 致谢65

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