本文關(guān)鍵詞：懸浮載體復(fù)合MBR工藝強(qiáng)化處理電鍍廢水特性研究

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【摘要】：電鍍廢水以其水量大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜且毒性大、難降解等特點(diǎn)而成為工業(yè)廢水處理領(lǐng)域一大難題。電鍍綜合廢水中含有多種污染物,包括COD、氨氮、多種重金屬以及表面活性劑、光亮劑等大分子有機(jī)物,常規(guī)的生物處理工藝很難達(dá)到較理想的處理效果,針對(duì)這一現(xiàn)狀開展了對(duì)處理效果好且運(yùn)行成本低的污水處理工藝的探究。本研究通過向MBR反應(yīng)器中投加懸浮生物載體構(gòu)成復(fù)合式MBR工藝(HMBR),以普通MBR工藝作對(duì)比,主要進(jìn)行了反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化,穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下污染物(COD、氨氮等)去除效能的研究,三種重金屬(銅、鎳、鉻)四階段不同濃度的沖擊負(fù)荷對(duì)污染物去除效能、污泥混合液性質(zhì)以及膜污染的影響,重金屬在污泥中富集情況分析,以及重金屬作用下微生物群落的變化等研究。采用哈爾濱市某污水處理廠二沉池污泥接種培養(yǎng)后,用模擬電鍍廢水進(jìn)行污泥馴化、填料掛膜和反應(yīng)器啟動(dòng),進(jìn)行反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化,最佳運(yùn)行參數(shù)為:水力停留時(shí)間16h,曝氣量0.4L/min,混合液回流比250%。最佳參數(shù)運(yùn)行時(shí),HMBR系統(tǒng)COD、氨氮、TN平均處理效率分別為94.4%、74.8%、52.9%,均優(yōu)于對(duì)照組。沖擊負(fù)荷試驗(yàn)中,隨重金屬濃度梯度增大,污染物去除效果逐漸下降,但HMBR系統(tǒng)對(duì)COD、氨氮、TN去除率下降幅度小于普通MBR系統(tǒng),出水水質(zhì)更穩(wěn)定。重金屬?zèng)_擊使系統(tǒng)中總生物濃度降低,HMBR系統(tǒng)生物量衰減比例較小;污泥活性降低,HMBR耗氧呼吸速率受抑制率小于對(duì)照組。在重金屬刺激下,微生物產(chǎn)生更多EPS進(jìn)行自我保護(hù),與重金屬結(jié)合降低對(duì)自身的毒性,EPS的累積導(dǎo)致混合液粘度增加,污泥比阻增加,過濾性能降低,膜污染加快,HMBR系統(tǒng)受影響程度小于對(duì)照組,主要表現(xiàn)在跨膜壓差(TMP)增長速率、膜過濾阻力增長速率、膜孔堵塞程度均小于對(duì)照組。系統(tǒng)對(duì)三種重金屬的富集能力由大到小依次為銅鎳鉻。重金屬?zèng)_擊使普通MBR系統(tǒng)污泥菌膠團(tuán)破壞,結(jié)構(gòu)松散,污泥老化,而HMBR系統(tǒng)污泥受沖擊后仍可以保持較高的活性。高通量測(cè)序分析表明,HMBR系統(tǒng)中微生物種群多樣性比普通MBR系統(tǒng)更豐富。
【關(guān)鍵詞】：電鍍廢水 懸浮載體 膜生物反應(yīng)器 重金屬 膜污染
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X781.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題來源及研究背景10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 課題研究背景10-11
• 1.2 電鍍廢水的來源、分類及水質(zhì)特征11-13
• 1.2.1 電鍍廢水來源11-12
• 1.2.2 電鍍廢水分類與水質(zhì)特征12-13
• 1.3 電鍍廢水處理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 電鍍廢水處理技術(shù)13-15
• 1.3.2 電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)15
• 1.4 膜生物反應(yīng)器（MBR）在廢水處理中的應(yīng)用15-19
• 1.4.1 MBR工藝的機(jī)理和特點(diǎn)15-17
• 1.4.2 MBR工藝的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.3 復(fù)合式膜生物反應(yīng)器（HMBR）工藝的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 課題研究的目的、意義及主要內(nèi)容19-22
• 1.5.1 課題研究的目的和意義19-20
• 1.5.2 課題主要研究內(nèi)容20
• 1.5.3 課題研究技術(shù)路線20-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法22-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及運(yùn)行方式22-24
• 2.1.1 懸浮載體的選擇22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置與材料22-24
• 2.1.3 反應(yīng)器運(yùn)行方式24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)用水與主要儀器24-26
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)用水24-25
• 2.2.2 污泥接種25
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)主要儀器和設(shè)備25-26
• 2.3 分析方法26-31
• 2.3.1 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法26
• 2.3.2 微生物活性的測(cè)定26-27
• 2.3.3 樣品掃描電鏡分析27
• 2.3.4 胞外聚合物（EPS）的提取及檢測(cè)27-28
• 2.3.5 載體上附著生物量的測(cè)定28
• 2.3.6 HMBR中總微生物濃度的計(jì)算28-29
• 2.3.7 污泥粒度分析29
• 2.3.8 污泥粘度的測(cè)定29
• 2.3.9 污泥比阻的測(cè)定測(cè)定29
• 2.3.10 污泥中重金屬的測(cè)定29-31
• 第3章 HMBR工藝運(yùn)行條件優(yōu)化與處理效能研究31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 污泥的培養(yǎng)馴化及反應(yīng)器啟動(dòng)31-33
• 3.2.1 活性污泥的培養(yǎng)31
• 3.2.2 活性污泥的馴化31
• 3.2.3 載體掛膜及反應(yīng)器啟動(dòng)31-33
• 3.3 HMBR工藝運(yùn)行條件的優(yōu)化研究33-40
• 3.3.1 水力停留時(shí)間（HRT）的優(yōu)化33-35
• 3.3.2 曝氣量的優(yōu)化35-37
• 3.3.3 混合液回流比的優(yōu)化37-40
• 3.4 HMBR與MBR工藝處理效能對(duì)比研究40-43
• 3.4.1 COD去除效果的比較40-42
• 3.4.2 NH_4~+-N去除效果的比較42-43
• 3.4.3 TN去除效果的比較43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 重金屬?zèng)_擊對(duì)HMBR工藝運(yùn)行性能的影響研究45-55
• 4.1 引言45
• 4.2 重金屬?zèng)_擊對(duì)HMBR工藝處理效能的影響45-47
• 4.2.1 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)COD去除效果的影響45-46
• 4.2.2 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)NH_4~+-N去除效果的影響46-47
• 4.3 重金屬?zèng)_擊對(duì)HMBR工藝混合液性質(zhì)的影響47-53
• 4.3.1 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)污泥濃度的影響47-48
• 4.3.2 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)污泥活性的影響48-49
• 4.3.3 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)污泥粒徑的影響49-51
• 4.3.4 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)污泥粘度的影響51-52
• 4.3.5 重金屬?zèng)_擊負(fù)荷對(duì)污泥比阻的影響52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-55
• 第5章 HMBR工藝運(yùn)行膜污染及微生物特性研究55-66
• 5.1 引言55
• 5.2 重金屬在污泥中的富集情況55-56
• 5.3 HMBR工藝的膜污染特性研究56-62
• 5.3.1 重金屬作用下系統(tǒng)中EPS的變化57-60
• 5.3.2 重金屬作用下兩系統(tǒng)跨膜壓差（TMP）變化的對(duì)比分析60
• 5.3.3 膜過濾阻力（Rt）對(duì)比分析60-61
• 5.3.4 膜污染的表征61-62
• 5.4 重金屬作用下兩系統(tǒng)微生物群落對(duì)比分析62-65
• 5.4.1 重金屬作用前后微生物形態(tài)變化62-63
• 5.4.2 微生物群落多樣性分析63-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74
• 致謝74

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