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《氣水交替膜生物反應(yīng)器處理生活污水的效能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：TU992.2學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：628.3密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文氣水交替膜生物反應(yīng)器處理生活污水的效能研究博士研究生：王宏杰導(dǎo)師：李偉光教授副導(dǎo)師董文藝教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：市政工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2010年1月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU992.2U.D.C:628.3DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringMEMBRANEAERATION/FILTRATIONAlTERN
2、ATEMEMBRNAEBIOREACTORFORDOMESTICWASTEWATERTREATMENTCandidate：WangHong-JieSupervisor：Prof.LiWei-GuangAssociateSupervisor:Prof.DongWen-YiAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpeciality：MunicipalEngineeringSchoolofMunicipalandAffiliation：EnvironmentalEngineeri
3、ngDateofDefence：January,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要淹沒式膜生物反應(yīng)器（submergedmembranebioreactor,SMBR）與傳統(tǒng)污水處理工藝相比具有許多優(yōu)勢，但膜污染問題限制了其廣泛應(yīng)用，同時MBR普遍使用較大的氣水比來控制膜污染，造成了反應(yīng)器中脫氮所需的缺氧、厭氧環(huán)境的缺失，導(dǎo)致脫氮效果不佳。為解決以上問題，同時降低SMBR的運行能耗，本文首次研究了氣水交替膜生物反應(yīng)器（membr
4、aneaeration/filtrationalternatemembranebioreactor,AMBR）處理生活污水的工藝特征及效能，在優(yōu)化了運行條件的基礎(chǔ)上，考察了該反應(yīng)器處理生活污水同步脫氮除有機物的效果，并進行了膜污染控制效能分析。針對目前常用的疏水性微孔膜材料曝氣過程中泡點低、供氧能力有限的缺點，結(jié)合泥水分離對膜材料性能的要求，對選定的疏水性聚丙烯中空纖維膜進行了親水預(yù)處理，以提高膜材料的供氧能力及出水性能，使其能滿足AMBR對膜材料的要求。試驗結(jié)果表明：以乙醇為親水劑，采用吸附法能有效提高膜材料的親水性。預(yù)
5、處理5min以上的膜材料，其供氧能力已得到了較大的改善，泡點由原膜材料的1.5kPa增至107kPa，供氧能力為原膜材料的6倍，達(dá)2到了16.4g/m·h。經(jīng)預(yù)處理后的膜材料出水性能也大大提高，在通量為250L/m·h時，抽吸負(fù)壓僅為12kPa；而未經(jīng)預(yù)處理的膜材料，在抽吸負(fù)壓為78kPa時仍無法出水。通過考察膜曝氣的影響因素，為膜曝氣應(yīng)用于水體充氧及后續(xù)的AMBR運行提供基礎(chǔ)參數(shù)。試驗結(jié)果表明：膜腔內(nèi)氣壓、水力條件和水質(zhì)對膜曝氣充氧效果有較大影響，而淹沒深度對膜曝氣充氧效果影響不大。在膜腔內(nèi)氣壓低于泡點的條件下，充氧速率
6、及充氧能力隨膜腔內(nèi)壓力的增加而上升；而在一定范圍內(nèi)增加膜表面的水流流速有利于提高膜曝氣的供氧能力；水質(zhì)的惡化會導(dǎo)致膜曝氣的供氧能力下降。而膜組件在10~40cm的淹沒深度范圍內(nèi)，水深對膜曝氣充氧效果基本無影響。為優(yōu)化AMBR運行條件，考察了混合液DO、原水C/N比和反應(yīng)器的交替周期對AMBR運行效果的影響，同時研究了AMBR對污染物的去除負(fù)荷。試驗結(jié)果表明：AMBR在混合液中DO含量為0.5mg/L時具有較好的同步脫氮除有機物效果，對COD、NH3-N和TN的去除率分別為94.5%、96%和78.4%。在原水C/N比為3~
7、10的范圍內(nèi)，AMBR均能有效去除COD和NH3-N，但TN的去除隨C/N比的增加而增加。AMBR在交替周期為0.75~3h時，-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文均具有較好的膜污染控制效果，結(jié)合較長的交替周期有利于減少氧損失率的特性，最終確定較優(yōu)交替周期為3h。在最大膜腔內(nèi)供氧壓力為200kPa的前提2下，AMBR對COD、NH3-N和TN的最大去除負(fù)荷分別為84.9g/m·d、226.6g/m·d和6.5g/m·d。AMBR生活污水處理效能研究表明：該工藝具有穩(wěn)定良好的同步脫氮除有機物效果，而膜過濾出水方式也能有效地截
8、留SS。在連續(xù)運行的120d時間里，AMBR對COD、NH3-N、TN和SS的去除率分別高于97%、90%、75%和99%。與傳統(tǒng)SMBR的對比研究表明：兩種MBR對COD和NH3-N去除效果基本一致，但AMBR具有更好的TN去除效果。中試研究表明：實際生活污水的C/N比在4的條件下，AMBR對TN的去
