微气泡曝气—生物膜反应器中试系统构建及运行性能研究

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1、－：中图分类号：Ｘ１７６密级；公开Ｔ—、ＵＤ。＾校代码；—学．：哪圓皆化ｆＵ支净ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣ巨ＡＮＤ下ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文微气泡曝气－生物膜反应器中试系统构建及运行性能研究论文作者：肖太民指导教师：刘春教授企业导师；陈平正高工申请学位类别：工程硕±学科、领域；环境工程所在单位；环境科学与工程学院答辩日期：２０１５年６月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究

2、做出重要贡献的个人和集体，均己在文中１＾＾明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：指导教师签名：０年曰年月曰又／名知梦９皮兴＾豕巧北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校領留，允许论文彼查阁和借阅并向匡家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本乂授权河北科技大学可ＵＡ将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库迸行检、采用影印、。索，可货缩印或扫描等复制手段

3、保存和汇编本学位论文□保密，在年解密后适用本授权书。＿＿本学位论文属于／保密。‘Ｖ＂（请在上方框巧打）学位论文作者签名：资义＾反Ａ指导教师签名：圳看Ｏ年《月多曰年《月Ｆ曰么／ｊｆClassifiedIndex：X176SecrecyRate：PubiziedUDC：502UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeStudyonConstructionandOperationPerformanceofaPilot-sca

4、leBiofilmReactorwithMicrobubbleAerationCandidate：XiaotaiminSupervisor:Prof.LiuchunEnterprise-basedCo-supervisor：S.E.ChenpingAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringEmployer：SchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringDateofOralExamination:June,2015摘要摘要曝

5、气是废水好氧处理工艺的基本过程，同时也是污水处理厂动力消耗的主要环节。微气泡曝气具有强化氧传质作用，在提高氧利用率、改善污染物去除效果、节能降耗方面表现出潜在的应用优势。本研究考察了微气泡曝气与传统曝气条件下反应器启动运行性能和生物膜特性，并对微气泡曝气发生装置、反应器类型和填料类型进行了优化选择，确定了合适的中试系统的组成；在此基础上，设计、构建并运行中试规模微气泡曝气-生物膜反应器，探讨了中试系统在连续运行过程中，污染物去除效果、氧利用率及生物膜特性情况。结果表明：启动运行中，MB反应器污染物去除性能优于CB反应器，微气泡（MB）生物膜反应器的COD、NH+-N和TN平均

6、去除率分别达到90.3%、92.7%4和43.4%，而传统气泡（CB）生物膜反应器的COD、NH+4-N和TN平均去除率分别为79.4%、86.3%和29.3%。同时，MB反应器的氧利用率高达94.3%，显著高于CB反应器。此外，启动过程中MB反应器生物膜形成速率和稳定生物膜生物量均高于CB反应器，并且所形成的生物膜VSS/SS比值较高而EPS含量较低。因此，微气泡曝气具有加速生物膜形成并获得更高的活性生物量的特性，从而提高生物膜反应器的启动运行性能。多孔纤维填料比柱状填料和橡胶颗粒填料具有明显的挂膜优势和污染物去除优势。当反应器稳定运行时，多孔纤维填料生物膜反应器中生物量浓

7、度为1.4g/L，其COD、NH+-N和TN平均去除率分别为93.7%、58.87%和50.83%，均优于其他两4种类型填料生物膜反应器运行性能。OHR微气泡曝气生物膜反应器的污染物去除能力和能耗均优于SPG膜微气泡曝气生物膜反应器。因此，中试系统采用OHR微气泡发生装置和多孔纤维填料固定床生物膜反应器组成。中试系统稳定运行以后，当水力停留时间(HRT)为6h时，平均COD出水浓度为136.9mg·L-1，平均去除率为64%，平均去除负荷为0.8kg·(m3·d)-1；HRT为2h时，平均COD出水浓度