MABR技术在城市受污染河道修复中的应用研究

发布时间：2020-04-06 07:31

【摘要】：城市河流是城市生存和发展必不可少的要素之一,在城市及周边地区经济发展和生态保护中,占有十分重要的地位。由于经济发展和人口密度的增加,城市河流所接纳的污废水量也成倍增加,已经严重超过河流的自净能力,引起河流环境恶化,河流生态失衡。改善城市河流水质,修复城市水环境己是刻不容缓。探寻城市河流的有效修复途径已成为各地建设生态城市的一个重要课题。无泡曝气膜生物反应器(MABR)作为一种新型污水处理技术是利用气体分离膜作为生物膜的载体并为之供氧,实现水体中的COD、氨氮等污染物的去除,达到净化水体的目的。本研究首次将MABR技术应用于城市河道水体修复中。1、本试验设计了新型连续流MABR工艺,并进行了长期运行试验,研究了曝气压力和水流速度对MABR去除COD、氨氮和总氮效果的影响,并对MABR的河道水体净化能力进行了评估。长期试验表明,MABR对COD和氨氮具有十分显著的去除效果,但对总氮的去除,单靠一级MABR难以达标。同时,水体中的悬浮物含量对MABR有较大影响,水体在进入MABR前需增加预处理措施降低悬浮物含量。2、本研究设计建造了两级式MABR核心工艺处理单元,结合水解酸化过程的受污染河道水处理系统,对MABR技术处理受污染河道水体进行了长期中试研究。在最佳运行条件(温度19℃、pH7.5、回流比200%、停留时间15小时)下,连续运行40天。研究结果表明,该MABR系统能够高效去除受污染河水中的COD、氨氮、总氮和悬浮物。出水水质达到设计标准(地表水环境质量Ⅴ类标准),多项指标达到地表水环境质量Ⅲ类标准。3、本研究对天津高新区华苑景观河水质进行了评估,水体呈富营养化状态,呈现劣于地表水Ⅴ类水质。针对该景观河水体的特性,设计研发了适于河道使用的水草式MABR曝气膜组件和浮动式MABR河道水体修复系统,并开展了生物修复工程。连续5个月的水质监测表明:MABR生物修复系统有效地提高了华苑景观河水体的自净能力,水体总氮含量达到地表水环境质量V类标准,其余指标均达到地表水环境质量Ⅳ类标准。运行期间未发生藻类水华现象。本论文研究成果为一种新型高效的城市河道水体生态修复技术的开发奠定了良好基础。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X522

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本文编号：2616212