MABR处理微污染景观水体性能优化及其膜污染研究

发布时间：2020-07-27 08:15

【摘要】：微污染景观水体是由于大量的氮、磷等营养元素进入景观水体中,从而造成水体富营养化,水中溶解氧浓度大量下降导致海藻类等浮游生物大量繁衍,使得水质恶化,产生恶臭气味,清澈度也下降。在一系列的水处理工艺中,MABR能够快速有效的去除微污染水体的污染物,具有广泛的应用前景。该工艺有效的将生物膜法与膜分离技术结合在一起,现已经成为了极具应用前景的废水处理工艺。针对微污染水体低碳高氨氮的性质,利用MABR工艺对其进行处理性能的研究,研究了在不同曝气压力、不同膜面负荷、不同碳氮比、不同pH条件下的去除效果,研究膜面负荷、C/N比、pH和碱度对系统处理微污染景观水性能的影响。研究表明:当进水pH控制在8.0,COD为50 mg/L、NH3-N为10 mg/L的情况下,不同膜面COD负荷下反应器对COD最大去除率为90.5%(负荷为2 g/(m2·d));不同膜面氨氮负荷下反应器对氨氮的最大去除率为92.83%,对总氮的最大去除率为85%(负荷为0.6g/(m2·d))。然后对MABR系统降解微污染物的动力学方程进行研究,在最佳实验条件下,得出MABR降解COD、NH3-N的动力学方程。对长期运行的MABR的膜污染机理进行研究,通过不同曝气方式可以确定未经过滤的空气对膜污染会造成一定的影响,但影响不是很大,主要是由于长期运行过程有污染进入膜断面堵塞疏松层从而造成MABR处理性能降低。在中空纤维膜外壁形成的EPS中,蛋白质和多糖的聚合物形成的凝胶层会阻碍氧气的传质,但一些可溶性的有机物如细菌能进入断面的疏松层,从而造成膜污染。生物膜EPS中的四种有机成分中,主要是由于亲水性物质使疏水膜亲水化,从而形成膜污染,降低膜的氧传质速率,长期运行使MABR的处理性能降低。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ028.8;X52
【图文】：

２．１．３实验装置逡逑实验装置是在课题组前期对反应器内流场模拟优化的基础上设计，ＭＡＢＲ实逡逑验装置图如图２－１所示，反应器所用的组件为贯通式膜组件。实验反应器是由有逡逑效容积大小为２．０邋Ｌ的有机玻璃制成，膜组件填充密度为３０％，膜丝采取均匀填逡逑充的方式，反应器进水采用侧下方进水，反应器内整体流速由前期的模拟可知，逡逑流速分布均匀稳定，这样的稳态环境能够使生物膜得到均衡的生长。在反应器内逡逑部设有循环泵，可以使反应器的水循环起来，也能够通过循环泵来控制反应器的逡逑循环流速。实验所用膜组件为贯通式的，空气经空气压缩机加压从膜组件顶端进逡逑入膜腔内部，在反应器底端设有排气阀门，膜腔气压和水中溶解氧浓度可以通过逡逑调节排气阀开关来控制。逡逑１１逡逑

图３－２不同曝气压力下ＣＯＤ、氨氮、总氮的去除率逡逑验结果可以发现，进气量对氨氧化细菌的影响比对硝化细菌气压力为ｌＯｋＰａ时，氨氮的去除率比较低，但Ｎ０２＿－Ｎ的出而压力在２５邋ｋＰａ时，较高的压力增加了氧气的供给量，从而

图３－２不同曝气压力下ＣＯＤ、氨氮、总氮的去除率逡逑验结果可以发现，进气量对氨氧化细菌的影响比对硝化细菌气压力为ｌＯｋＰａ时，氨氮的去除率比较低，但Ｎ０２＿－Ｎ的出而压力在２５邋ｋＰａ时，较高的压力增加了氧气的供给量，从而

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