单池切换型生物膜系统构建及运行特征

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）单池切换型生物膜系统构建及运行特征硕士研究生：冯凯旋指导教师：刘广民教授企业导师：陈忠喜高级工程师工程领域：化学工程论文主审人：李占双教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）单池切换型生物膜系统构建及运行特征硕士研究生：冯凯旋指导教师：刘广民教授学位级别：工程硕士学科、专业：化学工程所在单位：材料科学与化学工程学院论文提交日期：2018年4月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADis

2、sertationfortheProfessinalDegreeofMaster(MasterofEngineering)ConstructionandOperationCharacteristicsofSingle-poolSwitchingBiofilmSystemCandidate:KaixuanFengSupervisor:ProfGuangminLiuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringDateofSubmission:April,

3、2018DateofOralExamination:June,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使

4、用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）

5、：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要随着城市水环境保护意识的日益加强，对于污水处理达标排放的标准要求越来越严格。在常用污水生物处理方法中，生物膜法比活性污泥法具有处理效率高和运行稳定等优点而受到重视和推广，其中，生物填料的性能是决定生物膜法处理效果和运行成本的关键，因而研发出新型的污水处理材料、开发出合理的处理工艺是环境工程领域一个重要的研究方向。本文以大豆秸秆作为生物膜载体，在同一反应器中构建出单池切换型生物膜系统，实现生物系统缺氧/好氧模式转换，研究了秸秆负载生物膜能力、系统运行影响因素并优化出系统运行条件，分析了生物膜系统微生物菌群特征。研究

6、结果对拓宽农业秸秆资源化利用途径和提高污水处理生物膜系统应用效果有一定参考价值。选择大豆秸秆根部木质化程度较高的部分进行预处理，制备不同型式的秸秆生物质填料，通过挂膜实验确定大豆秸秆挂膜能力，实验结果表明，大豆秸秆表面粗糙、挂膜面积大、有较强的生物相容性，挂膜效果良好，生物膜较厚。通过对挂膜前后材质特性比较表明，挂膜后秸秆的含水率、灰分、抗拉强度和抗断裂强力都有所增加。采用非连续流的方式进行静态挂膜和动态挂膜实验，当反应系统对COD去除率达到80%左右、氨氮去除率稳定在55%左右，并且镜检中出现指示性生物钟虫时，反应系统挂膜完成。利用秸秆填料将反应器

7、分割为两个单池，并以1周时间为周期在两单池内进行交替曝气，同时交换进水口和出水口位置。通过改变水力停留时间、pH、溶解氧浓度来对该系统进行实验条件优化选择。考虑到不同季节环境差异较大，因此在冬、夏季分别进行实验优化，并对不同季节去除效果进行比较。实验结果表明，系统夏季运行时的最佳运行参数为：HRT=8h、pH=7.0、DO=5.0mg/L，冬季运行的最佳运行参数为：HRT=12h、pH=7.0、DO=4.0mg/L。由于受到温度的限制，反应器在夏季运行的去除效果明显优于冬季，但在冬季，系统仍能维持稳定运行，且对各种污染物都能保持一定的去除率，说明该系

8、统具有良好的低温耐受性。为考查生物膜系统在最佳运行条件下对污染物的去除能力，以模拟生活污水作为进水，使反应器