探析一体式膜生物反应器曝气方式的优化比较

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1、天津大学硕士学位论文一体式膜生物反应器曝气方式的优化比较姓名：臧倩申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：孙宝盛20070101中文摘要膜污染和能耗问题是MBR推广应用中遇到的共同问题。工程中通常采用固定的曝气强度来获得稳定的膜通量，大的曝气强度可以提高膜面液体循环流速，减少污泥在膜表面的沉积；但大的曝气强度一方面增加了曝气能耗，提高了产水成本；另一方面会增大对污泥絮体的剪切力，使污泥颗粒粒径变小，刺激了微生物的次级代谢产物的形成，长期运行会使污泥混合液粘度增加，进而恶化污泥混合液的可滤性，引起膜污染速率增加。本课题旨在对反应器曝气方式的优化研究，使之与常规大曝气强度下的膜生物反应器

2、作比较，以期能提高曝气产生的错流流速对膜面冲刷效果，降低运行能耗，验证变强度曝气方式膜生物反应器的优势。为工程应用提供设计依据，促进膜生物反应器的开发和实用化研究。实验结果表明：对比反应器A、B，其对CODcr、NH3-N去除效果相差不大，CODer平均去除率达到了80％，NH3-N的去除效率在60％以上；变强度曝气方式在一定程度上可进行同时硝化反硝化反应，使生物脱氮能较完全地进行；同时提高了除磷的效率，不过在系统未排泥的情况下，对磷的去除是有一定限制的。变强度曝气下颗粒污泥的沉降性能稍优于反应器B；常规曝气条件下反应器内积累的SMP浓度较变强度曝气方式下的要大；从微生物种类的交替上分

3、析，两反应器没有明显的区别：两反应器VSS／SS值平均在0．7左右，两者相差不大，都具有较好的活性。较大的曝气强度，破坏了污泥絮体的结构使小颗粒的污泥颗粒增多，导致了料液粘度的明显增加；膜污染的阻力构成发生了变化，沉积层阻力占总阻力的比例分别为85．45％、78．88％，反应器B中凝胶层及膜孔堵塞形成的阻力gg所占的比例明显增加占总阻力的13．7l％。常规反应器的有效产水能耗为0．63kW·h／m3，变强度曝气方式下反应器的有效产水能耗为0．4kW·h／m3，是常规大曝气的63％，大大地节省了电耗。关键词：一体式MBR曝气强度和方式料液特性膜污染粒径分布能耗ABSTRACTMembra

4、nefoulingandenergyconsumptiona他thecommonobstaclestothewideapplicationofMBR．Fixedaerationintensityusuallyisusedtogetsteadypermeationfluxintheproject．Largeaerationintensityincreasecircularvelocityofmembranesurface，whichdeclinessludgeaggradation．However，largeaerationintensityincreasesaerationenergy

5、consumptioninonehand，improvestheshearingstrengthtosludgefloeintheotherhand，whichleadstoparticlesizebeingsmallerandsolublemicrobialforming．Inlongrunning，sludgevisciditywillbeincreasedandsludgefiltrationcharacteristicswillbedecreased，whichleadstoincreasingvelocityofmembranefouling．Thisstudyfocused

6、onoptimizingtheaerationmodeofMBR，comparinggeneralMBRwithlargeaerationintensityone．IntermittentaerationmodeWasexpectedtOadvancescoutingeffectofcross—flowanddeclinedenergyconsumption．Finally，predominanceoftheintermittentaerationmodeWasproved．Thispapernotonlyprovideddesignbasis，butalsoacceleratedex

7、ploitureandpracticalityofresearchinMBR．ExperimentresultsshowedthatthetwoMBRhadnoobviousdifferencesinthecommontargets．AverageremovalefficiencyofCODerandNI-13-NWasabove80％，60％respectively．Intermittentaerationmodecouldgoalongni