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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。
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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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