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一体式平板膜生物反应器(MBR)处理垃圾渗滤液工艺研究

作 者: 张宝华
导 师: 邓冬梅
学 校:
专 业: 生物化工
关键词: 垃圾渗滤液 膜生物反应器(MBR) 平板膜 反渗透(RO)
分类号: X703.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


垃圾渗滤液是垃圾堆放过程中产生的一种高浓度难降解有机废水。膜生物反应器(MBR)将活性污泥技术和膜分离技术结合,是一种新型污水处理技术,已广泛用于垃圾渗滤液处理中。MBR技术的核心部件是膜组件,平板MBR具有耗能低、运行简单、易清洗和污染物去除率高等特点,在渗滤液处理中有巨大应用潜力。但目前尚少工业规模一体式平板MBR应用于垃圾渗滤液的可行性研究。为探讨一体式平板MBR应用于垃圾渗滤液的可行性,本论文采用一体式平板MBR膜组件,建立“水解酸化+A/O/MBR+RO”工艺流程的垃圾渗滤液工业化处理装置,以柳州市某垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液为处理对象,现场连续运行系统5个月,处理规模12m3/d。通过实各工艺环节对COD、NH4+-N、TN等污染物去除效果来考察MBR的去除稳定性和高效性,并与原处理工艺进行比较分析;通过现场在线清洗结合实验室小试清洗,得出适合平板MBR膜处理垃圾渗滤液膜污染的清洗剂;利用RO进行MBR出水后处理,根据出水水质和RO运行稳定性,验证MBR出水进行RO深度处理的可行性。主要研究结果如下:1.在进水pH7.84~8.57,COD4047~8827mg/L,NH4+-N884~1787mg/L,MBR池MLSS在8000~11000mg/L的条件下,A/O/MBR系统出水COD为624~2069mg/L,NH4+-N出水0.14~48.0mg/L,明显优于同期运行原“UASB+氧化沟”工艺。2.在试验装置稳定运行期间,A/O/MBR系统对垃圾渗滤液中TN去除效率达54.5%,MBR出水TN为641mg/L,其中NO2-为272mg/L,同期出水pH在7.5~8.3,说明在MBR系统内出现同步硝化反硝化脱氮作用。3.实验过程中维持MBR膜跨膜压差<0.03MPa,MBR膜通量为10L/(m2h)时,能稳定运行30天,之后出现膜通量下降,当系统运行至第50天时发生了较严重的膜污染,膜通量降至4.5L/(m2h)。实验室小试结果发现5%的螯合剂A清洗效果最好,膜通量恢复至初始膜通量的80%以上;利用螯合剂A对MBR膜进行在线清洗,膜通量恢复至初始膜通量的90%以上。4.对MBR出水直接进行了RO深度处理,运行4个月期间, RO出水COD<100mg/L,NH4+-N<25mg/L,TN<40mg/L,TP<3mg/L,达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求。稳定运行期间,RO膜基本没有受到污染,膜通量均恒定维持在20L/(m2h),跨膜压差为0.07MPa。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
符号说明  7-8
目录  8-11
第一章 绪论  11-24
  1.1 垃圾渗滤液概述  11-18
    1.1.1 垃圾渗滤液的来源  11
    1.1.2 垃圾渗滤液的性质  11-13
    1.1.3 垃圾渗滤液的危害  13
    1.1.4 垃圾渗滤液排放标准  13-14
    1.1.5 垃圾渗滤液的处理方法综述  14-18
  1.2 MBR 的概况和应用  18-22
    1.2.1 MBR 的概述  18
    1.2.2 MBR 的分类  18-21
    1.2.3 中空纤维 MBR 垃圾渗滤液处理现状  21-22
    1.2.4 管式 MBR 垃圾渗滤液处理现状  22
    1.2.5 MBR 垃圾渗滤液处理前景  22
  1.3 论文的研究目的、内容、创新点及意义  22-24
    1.3.1 研究目的  22
    1.3.2 研究内容  22-23
    1.3.3 研究创新点  23
    1.3.4 研究意义  23-24
第二章 生化处理垃圾渗滤液去除效果及分析  24-43
  2.1 实验装置及实验方法  24-27
    2.1.1 实验装置  24-26
    2.1.2 运行调试过程及参数控制  26
    2.1.3 监测项目和分析方法  26-27
  2.2 水解酸化+A/O/MBR 系统水量调节阶段运行分析  27-30
    2.2.1 系统对 COD 去除效果分析  27-29
    2.2.2 系统对 NH_4~+-N 去除效果分析  29-30
  2.3 水解酸化+A/O/MBR 系统稳定阶段运行分析  30-34
    2.3.1 系统对 COD 去除效果分析  30-32
    2.3.2 系统对 NH_4~+-N 去除效果分析  32-34
  2.4 新处理工艺与原处理工艺比较研究  34-39
    2.4.1 水解酸化系统与 UASB 系统对 COD 去除效果比较分析  34-35
    2.4.2 A/O/MBR 系统与氧化沟系统对 COD 去除效果比较分析  35-37
    2.4.3 A/O/MBR 系统与氧化沟系统对氨氮去除效果比较分析  37-39
  2.5 A/O/MBR 系统脱氮性能研究  39-41
    2.5.1 生物脱氮技术  39-40
    2.5.2 系统脱氮性能研究  40-41
  2.6 本章小结  41-43
第三章 MBR 平板膜清洗研究  43-52
  3.1 MBR 膜污染及清洗概述  43-44
    3.1.1 MBR 膜污染  43-44
    3.1.2 MBR 膜清洗  44
  3.2 实验方法  44-51
    3.2.1 实验运行阶段膜污染情况  44-45
    3.2.2 MBR 膜污染小试清洗研究  45-47
    3.2.3 MBR 膜污染中试清洗研究  47-51
  3.3 本章小结  51-52
第四章 反渗透对垃圾渗滤液的深度处理  52-62
  4.1 RO 的概况和应用  52-53
    4.1.1 RO 的基本原理和特点  52-53
    4.1.2 RO 在处理垃圾渗滤液中的应用  53
  4.2 实验装置及方法  53-54
    4.2.1 实验流程  53-54
    4.2.2 主要设备与规格  54
    4.2.3 监测项目和分析方法  54
  4.3 RO 处理性能分析  54-59
    4.3.1 RO 系统去除 COD 分析  54-55
    4.3.2 RO 系统去除 NH_4~+-N 分析  55-56
    4.3.3 RO 系统去除 TN 分析  56-57
    4.3.4 RO 系统去除 TP 分析  57-58
    4.3.5 RO 系统脱盐性能分析  58-59
  4.4 RO 膜污染的研究  59-60
  4.5 本章小结  60-62
第五章 结论和展望  62-64
  5.1 结论  62-63
  5.2 展望  63-64
参考文献  64-70
发表论文和参加科研情况说明  70-71
致谢  71

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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 > 技术方法
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