斜板水解-复合MBR处理污水的效能研究

硕士学位论文硕士学位论文斜板水解-复合/MBR处理污水的效能研究RESEARCHONWASTEWATERTREATMENTOFINCLINED-PLATESHYDROLYSIS-HYBRID/MBR褚明兴褚明兴哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学2013年7月国内图书分类号：TU992.3学校代码：10213国际图书分类号：628.1密级：公开工学硕士学位论文硕士学位论文斜板水解-复合/MBR处理污水的效能研究硕士研究生：褚明兴导师：李欣副教授申请学位：工学硕士学科：市政工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2013年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONWASTEWATERTREATMENTOFINCLINED-PLATESHYDROLYSIS-HYBRID/MBRCandidate：ChuMingxingSupervisor：Prof.LiXinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MunicipalEngineeringAffiliation：SchoolofMuni.＆Env.Eng.DateofDefence：July,2013Degree-ConferringInstitution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-I-摘要对于MBR，其高效的水处理能力已经得到了公认，不过对于膜污染引起的膜清洗及更替费用、以及伴随膜污染引起的水厂运行能耗大幅提高是限制其推广使用的关键因素。对于膜污染，很多研究已经证明滤饼层是引起膜污染的关键因素，并且，较高的MLSS浓度是引起严重滤饼层污染的重要因素。因此，对于膜污染的缓解，本试验运用斜板水解-好氧MBR工艺进行试验研究，从控制MBR中MLSS浓度的角度出发，研究了水解池内不同搅拌方式、水解池内斜板的设置所引起的系统MLSS浓度平衡变化及相应的水处理效果。同时研究了MBR中不同填料投加比、不同硝化液回流比（R）、不同污泥龄条件下的系统运行状态以及斜板水解-复合MBR的水处理机制。试验证明水解池采用气动搅拌，在不同的扰动/间歇时间配比条件下，当R为100%时，其对系统水处理效果几乎不产生任何影响；不过，当R为300%时，只有采用机械搅拌方可使系统具有良好的出水水质。对于填料的投加，其可改善系统反硝化环境，同时在不降低系统负荷率的条件下使MBR中具有较低的MLSS浓度。考虑填料投加的积极作用及水力影响，20%的投加比为优化选择。系统SRT对工艺的水处理效果会产生重要影响，考虑生物除磷及污泥减量的要求，当SRT为30天时，系统出水中TP的浓度低于GB18918-2002的规定的一级A标准限值。此外，斜板水解-复合MBR对有机物的去除主要通过微生物的去除作用，膜组件的截留作用极其有限，并且水解池对有机物的去除主要集中在其底部完成。对于系统的污泥平衡控制，发现气动搅拌及机械搅拌均可使MBR中具有相对较低的MLSS浓度。水解池处斜板的设置在控制MBR中MLSS浓度方面具有积极作用。投加填料后，由于其上生物膜的存在，在不引起系统负荷增大的前提下，可使MBR具有较低的MLSS浓度。同时，填料的投加能够降低MBR上清液中蛋白质与多糖的比例；此外，填料对引起膜污染物质的吸附作用，可以降低此类物质在MBR上清液中的浓度，对缓解膜污染具有积极作用。在系统不刻意排泥的情况下，MBR中活性微生物总浓度与SMP浓度具有良好的线性正相关关系。当系统进水流量为40L/d、SRT为30d、R为300%、水解池采用机械搅拌、MBR中填料投加比为20%时，系统出水中COD、NH4+-N、TN、TP浓度阶段均值为30.84mg/L、0.00mg/L、10.50mg/L与0.20mg/L，其均已经达到了GB18918-2002的一级A标准，对应去除率均值分别为89.16%、100%、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-II-76.71%和93.41%，同时该组参数取得了试验周期中TMP梯度变化的最低值，为0.57kPa/d。关键词：MBR；MLSS；搅拌方式；SRT；填料；斜板；SMP哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-III-AbstractMBRisfamousforitshighqualityeffluent.However,membranefoulingcausingfrequentmembranecleaning,replacementcosts,alongwiththelargeconsumptionforenergyinthewastew