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MBBR污水处理脱氮机理及关键技术研究

作　者: 魏维利
导　师: 高良敏
学　校: 安徽理工大学
专　业: 环境工程
关键词: MBBR 生活污水脱氮低温提标改造
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来,由于氮磷等营养物过量排放而引起水体富营养化现象日益严重,给生态环境和人类健康带来了巨大的危害。控制并减少氮磷的排放已经成为防治水体富营养化的对策之一。而污水厂氮磷超标排放是造成水体富营养化的主要原因。因此,我国在“十二五”时期经济社会发展总体规划中增加了氨氮等约束性指标。在此情势下,我国众多污水处理厂面临着提标改造的迫切要求。MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor,移动床生物膜反应器)是污水处理厂提标改造的优选工艺。本文采用MBBR与A/O复合工艺对生活污水的处理进行生产性试验研究,试验结果表明：在25+1℃,HRT为7h,对COD和氨氮的去除率都较高,平均去除率分别为89.7%和96.5%,出水COD和氨氮可以稳定维持在50mg/L以下和5mg/L以下,均能满足GB18918-2002一级A标准的要求,同时,其抗冲击负荷能力相对常规处理系统也明显增强。温度对系统的影响比较明显,当温度降低时,对氨氮的去除率有所下降。通过研究填料对脱氮的贡献作用得出,填料上的生物膜对氨氮的去除起主要作用。在低温(8℃-13℃)条件下,采用两段式MBBR工艺考察了在不同水力停留时间(8.4h、16.8h和12.1h)下对生活污水中污染物的去除性能。综合其去除效果和经济方面的因素确定系统较适宜的HRT为12h。在此工况下,两段式MBBR工艺对COD和氨氮都有较高的去除率,分别为87.9%和98.1%,出水COD低于50mg/L,平均约为35.1mg/L,出水氨氮低于5mg/L,平均约为2.0mg/L,优于GB18918-2002一级A标准的要求值。试验结果还表明,随HRT的缩短,两段式MBBR工艺对COD的容积去除负荷逐渐增大；对氨氮的容积去除负荷在一定的可承受负荷内随HRT的缩短而逐渐增大,但当HRT缩短到一定范围时,系统对氨氮的容积去除负荷便会随HRT的缩短而降低。通过对MBBR各段填料去除污染物的特性的批式试验得出,两段式MBBR工艺运行中,对COD的降解主要发生在好氧Ⅰ段,以异氧菌为优势菌群；对氨氮的降解主要发生在好氧Ⅱ段,以硝化菌为优势菌群。且好氧Ⅱ段填料表现出比好氧Ⅰ段填料更强的活性。对于MBBR中试装置运行中出现的格栅堵塞和沉淀池污泥上浮问题进行了分析研究,提出了解决措施。并针对污泥上浮问题的混凝沉降试验得出,投加聚合氯化铝(PAC)可有效解决污泥上浮问题,同时还起到深度除磷的效果,可使出水中TP的含量优于GB18918-2002一级A标准的要求。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-15
插图清单  15-17
1 绪论  17-29
  1.1 研究背景  17-18
  1.2 MBBR工艺在污水处理中的研究应用  18-26
    1.2.1 MBBR工艺原理及特点  18-20
    1.2.2 国内外研究现状  20-23
    1.2.3 MBBR工艺的影响因素  23-24
    1.2.4 MBBR成功应用的关键因素探讨  24-26
  1.3 本论文的来源和研究的意义、内容及技术路线  26-29
    1.3.1 论文来源  26
    1.3.2 本论文研究的意义  26
    1.3.3 本论文研究的主要内容  26-27
    1.3.4 本论文研究的技术路线  27-29
2 试验材料和方法  29-34
  2.1 试验装置及工艺流程  29-31
    2.1.1 试验装置  29-30
    2.1.2 工艺流程  30-31
  2.2 试验材料  31-32
    2.2.1 接种污泥  31
    2.2.2 进水水质  31
    2.2.3 悬浮填料  31-32
  2.3 分析测试项目及检测方法  32-34
    2.3.1 常规项目分析及检测  32
    2.3.2 填料上生物量的测定  32-34
3 MBBR与A/O复合工艺的中试运行效果研究  34-46
  3.1 反应器的启动与挂膜  34-36
  3.2 稳定运行阶段去除污染物的效果分析  36-42
    3.2.1 不同温度下对COD的去除效果  36-38
    3.2.2 不同温度下对氨氮的去除效果  38-40
    3.2.3 不同进水负荷对氨氮的去除效果  40-41
    3.2.4 不同温度下对总氮的去除效果  41-42
  3.3 填料对脱氮的贡献作用研究  42-45
    3.3.1 填料对脱氮的贡献作用测试装置  43
    3.3.2 结果与分析  43-45
  3.4 本章小结  45-46
4 低温下两段式MBBR工艺处理污水的中试研究  46-57
  4.1 试验启动及方法  46-47
    4.1.1 试验启动  46
    4.1.2 试验方法  46-47
  4.2 结果与分析  47-50
    4.2.1 有机物的去除效果分析  47-48
    4.2.2 氨氮的去除效果分析  48-49
    4.2.3 总氮的去除效果分析  49-50
  4.3 MBBR各段填料去除污染物的特性批式试验研究  50-55
    4.3.1 试验装置及方法  50-51
    4.3.2 试验结果及分析  51-54
    4.3.3 各段填料上生物相的观察  54-55
    4.3.4 批式试验总结  55
  4.4 本章小结  55-57
5 MBBR中试装置运行中的关键问题及对策措施研究  57-73
  5.1 格栅堵塞问题  57-61
    5.1.1 格栅堵塞现象  57-60
    5.1.2 格栅堵塞的解决措施  60-61
  5.2 污泥上浮问题  61-73
    5.2.1 污泥上浮现象  61-62
    5.2.2 污泥上浮的原因分析  62-66
    5.2.3 基于污泥上浮问题的混凝沉降试验  66-71
    5.2.4 污泥上浮问题的解决措施  71-73
结论  73-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
作者简介及读研期间主要科研成果  80

MBBR污水处理脱氮机理及关键技术研究

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