本論文是國家自然科學基金重點項目“西部干旱缺水地區(qū)水資源再生利用研究”的專題之一,針對城市污水的特點,采用復合淹沒式膜生物反應器中試裝置對其進行了處理試驗與回用研究。復合膜生物反應器是在傳統(tǒng)活性污泥反應器中投加懸浮載體,形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜兩種微生物共同承擔生物降解的作用,并將淹沒式微濾(MF)膜組件安置于復合生物反應器內(nèi),以實現(xiàn)固液分離的目的。 對復合生物反應器和活性污泥反應器處理城市污水的功效進行了對比試驗,探討了復合生物反應器中微生物比耗氧速率與出水底物濃度之間的相關關系;研究了復合淹沒式膜生物反應器處理城市污水及回用的特性,從微生物維持能角度出發(fā),計算了系統(tǒng)的維持能和污泥產(chǎn)率系數(shù);分析了復合系統(tǒng)微生物組成的特點,對同時硝化反硝化的現(xiàn)象和機理進行了研究,并對其動力學問題進行了數(shù)學描述;對影響膜污染的一些控制因素進行了試驗檢驗,建立了膜過濾污染機理評價模型;初步分析了膜生物反應器污水處理系統(tǒng)的技術經(jīng)濟性。論文的主要工作及其成果包括以下幾個方面: 1.在對等的試驗條件下,對復合生物反應器和傳統(tǒng)活性反應器兩系統(tǒng)處理城市污水的功效進行了對比分析。試驗表...

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
第1章 緒論
    1.1 膜生物反應器的發(fā)展概況
    1.2 膜生物反應器的組成與類型
        1.2.1 膜生物反應器的組成
        1.2.2 膜生物反應器的分類
        1.2.3 膜生物反應器的構型
    1.3 膜生物反應器處理污水的特點
    1.4 膜生物反應器在污水處理中的應用
        1.4.1 膜生物反應器在生活污水及城市污水處理中的應用
        1.4.2 膜生物反應器在工業(yè)廢水處理中的應用
    1.5 課題來源、研究目的和研究內(nèi)容
第2章 復合淹沒式膜生物反應器污水處理技術與理論
    2.1 膜生物反應器污水處理技術及其理論發(fā)展
        2.1.1 膜生物反應器污水處理技術與理論
        2.1.2 膜生物反應器污水處理技術的進展
        2.1.3 膜污染及其描述
        2.1.4 好氧膜生物反應器存在的主要問題及改進措施
    2.2 復合生物反應器污水處理技術及其理論的發(fā)展
        2.2.1 復合生物反應器污水處理技術與理論的進展
        2.2.2 復合生物反應器污水處理技術的特點
    2.3 復合膜生物反應器的發(fā)展狀況及研究的意義
        2.3.1 復合膜生物反應器的研究狀況
        2.3.2 研究的必要性和意義
第3章 實驗材料與方法
    3.1 實驗裝置與工藝流程
        3.1.1 工藝流程
        3.1.2 淹沒式MF膜組件
        3.1.3 K1型Kaldnes懸浮生物載體
    3.2 試驗條件
    3.3 分析方法
    3.4 試驗安排
第4章 復合生物反應器處理城市污水的試驗
    4.1 試驗裝置與條件
        4.1.1 試驗裝置
        4.1.2 試驗條件
        4.1.3 生物膜的培養(yǎng)與生長
    4.2 對有機物的去除
    4.3 有機負荷率對COD去除的影響
    4.4 HRT對處理效果的影響
    4.5 HBR、CAS系統(tǒng)中懸浮生長微生物特性
    4.6 微生物活性
        4.6.1 比耗氧速率的測定
        4.6.2 HBR中微生物SOUR與出水底物濃度的關系
    4.7 小結
第5章 復合淹沒式膜生物反應器處理城市污水與回用的試驗
    5.1 試驗運行參數(shù)及回用水標準
        5.1.1 工藝運行參數(shù)
        5.1.2 污水回用標準
    5.2 HSMBR工藝生物降解特性
        5.2.1 對物理化學指標的去除
        5.2.2 對有機污染物的去除
        5.2.3 對營養(yǎng)物的去除
        5.2.4 對細菌的去除
        5.2.5 抗沖擊負荷能力
    5.3 HSMBR系統(tǒng)出水的水質保證率分析
    5.4 HSMBR系統(tǒng)底物去除動力學模型
        5.4.1 微生物維持理論
        5.4.2 模型建立
        5.4.3 方程計算與驗證
    5.5 小結
第6章 復合淹沒式膜生物反應器污水處理中的微生物特性
    6.1 污水處理中的一般性微生物
        6.1.1 原核細胞微生物
        6.1.2 真核細胞微生物
        6.1.3 病毒和噬菌體
    6.2 復合淹沒式MBR系統(tǒng)中的微生物
        6.2.1 微生物相組成
        6.2.2 懸浮相和附著相微生物組成比較
        6.2.3 復合MBR系統(tǒng)微生物組成的特點
    6.3 微生物間的相互關系與其作用
    6.4 小結
第7章 復合淹沒式膜生物反應器的同時硝化反硝化
    7.1 同時硝化反硝化特性
        7.1.1 同時硝化反硝化功效
        7.1.2 氮負荷對硝化反硝化的影響
        7.1.3 有機負荷對生物脫氮的影響
    7.2 生物除磷特性
        7.2.1 生物除磷效果
        7.2.2 TP負荷率與TP去除率的關系
        7.2.3 有機負荷率對TP去除率的影響
        7.2.4 生物除磷過程
    7.3 同時硝化反硝化機理
        7.3.1 微環(huán)境理論
        7.3.2 生物膜的傳質與擴散模式
        7.3.3 亞硝酸鹽的積累
    7.4 同時硝化反硝化動力學
        7.4.1 硝化動力學
        7.4.2 反硝化動力學
    7.5 小結
第8章 復合淹沒式膜生物反應器的膜污染及其過濾機理
    8.1 淹沒式MBR長期運行中的膜污染特征
    8.2 操作條件對膜污染的影響
        8.2.1 MLSS濃度對膜污染的影響
        8.2.2 TMP對膜污染的影響
        8.2.3 曝氣強度對膜污染的影響
        8.2.4 間歇過濾周期對膜污染的影響
    8.3 膜污染的控制措施
        8.3.1 空曝氣對膜污染的影響
        8.3.2 水力反洗對膜污染的影響
        8.3.3 化學清洗對膜污染的影響
    8.4 標準膜孔堵塞和濾餅層過濾機理
        8.4.1 標準膜孔堵塞模型
        8.4.2 濾餅層過濾模型
        8.4.3 試驗驗證
    8.5 小結
第9章 膜生物反應器污水處理系統(tǒng)的技術經(jīng)濟分析
    9.1 MBR系統(tǒng)成本估算
        9.1.1 投資成本
        9.1.2 運行管理成本
    9.2 操作條件對MBR系統(tǒng)運行管理費用的影響
        9.2.1 膜及膜通量對MBR運行費用的影響
        9.2.2 能耗
        9.2.3 曝氣及污泥處置費用
    9.3 MBR系統(tǒng)與傳統(tǒng)水處理系統(tǒng)成本的比較
    9.4 小結
第10章 結論及建議
    10.1 結論
    10.2 建議
    10.3 本論文的創(chuàng)新點
致謝
參考文獻
博士學習階段發(fā)表論文情況



本文編號：3743172