亲电型与氧化还原介体型悬浮生物载体的制备及其在污水处理中的应用研究

发布时间：2021-03-23 00:57

　　近年来,基于悬浮载体的污水生物处理技术在现有污水处理厂的提标改造工程以及新建污水处理厂等方面受到了广泛的重视。商用悬浮生物载体普遍由高分子材料（聚乙烯或聚丙烯等）制备而成。它们在使用过程中仍存在一些问题,例如表面呈负电性、疏水性,导致其生物亲和性差、挂膜困难、生物量低,污水处理效率低等。同时,该悬浮载体通常是作为生物膜生长的支撑介质,缺乏功能性的设计,基于该悬浮载体的污水处理工艺对难降解有机物的去除效率低。针对这些问题,本论文通过对悬浮生物载体进行亲电改性和氧化还原介体改性,制备出具有生物亲和性好、挂膜速率快、生物量大以及污水处理效率高的新型悬浮生物载体,并通过小试,现场中试以及工程化应用形成基于新型悬浮生物载体的高效污水生物处理技术。主要研究内容和结论如下:（1）由于水中微生物表面通常带负电荷,向高密度聚乙烯悬浮载体中混入正电材料,对其进行亲电改性,以提高载体的生物亲和性。实验结果表明,分别利用带正电的聚季铵盐-10和阳离子聚丙烯酰胺对高密度聚乙烯载体进行亲电改性后,其表面的亲电性显著提高。聚季铵盐-10和阳离子聚丙烯酰胺改性载体表面的Zeta电位由改性前的-45.7～-30.7 m... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：197 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

有机物的微生物代谢活动模式图

亲电型与氧化还原介体型悬浮生物载体的制备及其在污水处理中的应用研宄５）生物膜老化脱落阶段??着微生物细胞老化后便会从载体表面的生物膜上脱落下来，促进了新的及菌落的更新，以保持较高的生物膜活性。??ｌ．２（ａ）和（ｂ）分别为（表皮葡萄球菌）和尸．ａｅｒａｇ／ｎｃｗａ（铜绿假单形成过程［２５］，在符合上面所述的生物膜形成过程的同时，又具有菌群各自图１．２（ａ）中，过程１、２和３分别为在表面物理作用下形成的个体细胞表多糖和在阳离子调节下的细胞团聚、糖倍形成凝胶状保护层。图１．２（ｂ）中３分别为细胞迁移到基质表面、菌毛聚集成小菌落、胞外多糖层的形成以离生物膜的过程。??

赋予了生物膜与活性污泥复合工艺新的生机。??１．３基于悬浮生物载体的生物处理工艺??１．３．１移动床生物膜反应器??１９８７年，北海周边国家政府间就北海的污染物排放量问题达成一致，协议中规定自??１９８５年到１９９５年内需要将排入到北海的污染物排放总量消减５０％［４１］。为了完成协议中??规定的目标，挪威等国家现有的污水处理工艺由于设计标准低，不具备脱氮功能因而需??要对原工艺进行升级，并且需要新建一批污水处理厂。在当时，最经济有效的脱氮方法??是结构相对紧凑的生物膜工艺，其中以淹没式生物滤池为主。然而，淹没式生物滤池中??的生物载体极易在系统中堆积形成堵塞，增加水头损失，需要定期进行反冲洗ｔ４２］。针对??这一问题，基于既要保证生物滤池中载体的高比表面积、又要克服堵塞问题的设计思想，??挪威的ＳＴＮＴＥＦ?Ｋａｌｄｎｅｓ?Ｍｉｌｊ０ｔｅｋｎｏｌｏｇｉ?（ＫＭＴ；）公司与斯堪的纳维亚科技工业研宄院??（ＳｔｉｆｔｅｌｓｅｎｆｏｒｌｎｄｕｓｔｒｉｅｌｌｏｇＴｅｋｎｉｓｋＦｏｒｓｋｎｉｎｇ，ＳＩＮＴＥＦ）于?１９８８?年联合开发了一种新型高??效低能耗的生物膜法污水处理工艺一移动床生物膜反应器（Ｍｏｖｉｎｇ－ｂｅｄ?ｂｉｏｆｉｌｍ?ｒｅａｃｔｏｒ，??ＭＢＢＲ）［４３］。ＭＢＢＲ工艺如图１．３所示。??


本文编号：3094815