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好氧颗粒污泥动态膜生物反应器研究

作　者: 桂永馨
导　师: 黄天寅
学　校: 苏州科技学院
专　业: 市政工程
关键词: 好氧颗粒污泥 形成机制 好氧颗粒污泥动态膜生物反应器 工艺参数 膜污染
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor, MBR)作为一种高效、紧凑的废水生物处理技术，近年来得到了迅速发展和广泛应用。然而，这一技术在实际应用中存在两个主要问题：高成本和膜污染。动态膜生物反应器(Dynamic Membrane Bio-Reactor, DMBR)是近年来兴起的新工艺，采用粗孔膜材料代替传统的微滤膜，利用膜表面由污泥和EPS共同组成的泥饼层作为实际过滤层，实现泥水分离。它解决了传统膜生物反应器膜组件成本高、动力消耗大等问题。但由于细碎污泥穿过膜材料在膜组件上积累导致是膜污染是该工艺的主要问题。本研究以普通活性污泥为接种污泥，在序批式反应器（SBR）中通过减少污泥沉降时间，提高沉降速度，同时逐步提高原水的COD负荷的方法培养出好氧颗粒污泥，污泥为球形或椭球形，粒径在0.5-2mm，污泥的SVI为41.3，污泥浓度达到7g/l。从颗粒污泥的形成过程来看，大体经历了絮状活性污泥→絮状污泥菌胶团→小颗粒→大颗粒等四个阶段，通过对颗粒污泥形成过程的观察，认为好氧颗粒污泥形成机理是污泥中菌胶团和无机金属离子在初始状态形成晶核，然后在EPS以及微生物之间的相互作用下完成不可逆的吸附粘合，并在水流剪切力作用下形成形状规则的颗粒污泥，而由于缩短沉降时间产生的选择压则对这一过程起到了加速作用。将实验室培养的好氧颗粒污泥与一体式DMBR相结合，形成的好氧颗粒污泥动态膜生物反应器(aerobic granular sludge dynamic membrane bioreactor,AGDMBR)，探讨了在新工艺条件下对COD、氨氮的去除，以及出水浊度的变化，与活性污泥动态膜生物反应器做比较，研究了进水流量、曝气量等工艺运行参数与膜污染之间的关系，并对系统中污泥的EPS进行分析。结论表明，AGDMBR系统对COD的去除率达到91%，对NH3-N的去除率达到95%，出水浊度为6，处理效果均优于DMBR。从AGDMBR系统中工艺参数对膜污染的影响来看，流量与膜污染时间正相关，流量为20L/h时膜通量持续时间最长；曝气量为125-150L/h时，膜通量保持情况良好，为适宜曝气量。AGDMBR系统相比于DMBR系统在膜污染的延缓方面具有优势，而AGDMBR系统的膜污染主要是因为膜孔堵塞导致。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 概论  10-24
  1.1 好氧颗粒污泥技术  10-14
    1.1.1 好氧颗粒污泥研究概况  10-11
    1.1.2 好氧颗粒污泥形成机制  11-12
    1.1.3 好氧颗粒污泥形成的影响因素  12-13
    1.1.4 好氧颗粒污泥的应用  13-14
  1.2 膜生物反应器研究与发展  14-19
    1.2.1 膜生物反应器（MBR）特点  14-16
    1.2.2 膜生物反应器种类  16-18
    1.2.3 膜生物反应器发展  18-19
  1.3 动态膜生物反应器的研究与发展  19-21
    1.3.1 动态膜生物反应器（DMBR）简介  19
    1.3.2 动态膜生物反应器特点  19-20
    1.3.3 动态膜反应器的影响因素  20-21
  1.4 研究内容和目的  21-24
    1.4.1 研究目的  21-23
    1.4.2 研究内容  23-24
第二章 试验装置及分析方法  24-30
  2.1 实验装置  24-25
  2.2 接种污泥及原水性质  25-27
  2.3 实验分析方法  27-30
第三章 好氧颗粒污泥培养  30-36
  3.1 培养方法  30
  3.2 好氧颗粒污泥形成过程  30-33
  3.3 好氧颗粒污泥的形成机理  33-34
  3.4 本章小结  34-36
第四章 好氧颗粒污泥动态膜生物反应器运行工艺研究  36-42
  4.1 动态膜原理  36-37
  4.2 工艺运行研究  37-40
    4.2.1 反应器对 CODcr的去除  37-38
    4.2.2 反应器对 NH_3-N 的去除  38-39
    4.2.3 系统对出水浊度的影响  39-40
  4.3 本章小结  40-42
第五章 好氧颗粒污泥动态膜生物反应器膜污染研究  42-50
  5.1 膜污染原理  42-43
  5.2 实验分析方法  43
  5.3 系统对膜污染的影响  43-49
    5.3.1 进水流量对膜污染的影响  43-44
    5.3.2 曝气强度对膜污染的影响  44-45
    5.3.3 污泥 EPS 比较  45-46
    5.3.4 反应器长期运行液位变化  46-49
  5.4 本章小结  49-50
第六章 结论与建议  50-52
  6.1 结论  50-51
  6.2 建议  51
  6.3 发展与展望  51-52
参考文献  52-58
致谢  58-59
作者简介  59

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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