膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究博士论文

《膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究博士论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学博士学位论文膜生物反应器强化除磷脱氮性能研究姓名：肖景霓申请学位级别：博士专业：环境工程指导教师：杨凤林;张捍民20070701大连理工大学博士学位论文摘要氮、磷是导致水体富营养化的优势污染物。反硝化除磷技术具有节省有机碳源、减少温室气体排放、剩余污泥产量小等优点，符合可持续发展理念，具有广阔的发展前景。本研究采用序批式膜生物反应器(SBMBR)周期性运行，通过对其运行模式及操作参数的优化调整，强化其除磷脱氮能力，同时对不同工艺模式下SBMBR对氮磷的去除性能、污泥特性及膜污染等进行了考察。首先通过将AO模式运行的SBM

2、BR和传统膜生物反应器(CMBR)运行模式进行对比，考察二者在不同进水碳氮比(COD／TN=28．2～3．4)条件下对氮磷的去除能力。结果表明：CMBR中TP的去除率在14％～96％之间波动；在进水COD，rN降至6．3时，对TN基本无去除效果。以AO方式运行的SBMBR具有很好的污染物去除能力，即使在进水COD／TN降到6．3时，TN和NH4+-N的去除率仍可达到65％和90％以上；TP去除率保持在90％左右，在此COD／TN范围内，基本不受进水COD／TN变化影响；而且验证序批式的运行方式有助于减缓膜污染。为强化SBMBR的反硝

3、化除磷能力，在AOMBR中引入缺氧段，并通过对工艺运行模式的调整，逐步强化其反硝化除磷效果。依次考察单反应器形式的AOA、A20MBR及双反应器MUCT-MBR对污染物的去除性能，比较各工艺模式的反硝化除磷能力。结果表明：在AOMBR好氧末引入缺氧段而形成的AOAMBR工艺，具有一定的反硝化除磷性能；但PHB因好氧吸磷而被大量氧化，使缺氧段中聚磷菌(PAOs)的内碳源不足，而无法最大限度的提高系统反硝化除磷能力，因此缺氧段的除磷量占总除磷量的比例仅为28％。为解决上述不足，将缺氧段提前到厌氧阶段末，形成了A20MBR系统，通过外加硝

4、酸盐为反硝化吸磷提供电子受体。其缺氧段反硝化除磷量占总除磷量的比例提高到50％以上，但外加硝酸盐形成缺氧环境造成工艺操控复杂。因此，进一步改进工艺为双反应器的MUCT．MBR，两反应器中均有明显的缺氧吸磷现象，整个系统由缺氧段所去除的磷约占总除磷量的60％。系统以好氧产生的N03"作为缺氧吸磷的电子受体，实现了无外加N03。的条件下强化系统的反硝化除磷性能。采用FISH技术对PAOs占全菌的比例进行检测，得出AO、AOA及A20MBR中PAOs所占比例依次增大；污泥磷元素分析结果显示，三系统中污泥含磷率依次增大，即吸磷能力逐渐提高。

5、对污泥产率的计算结果为，SBMBRs中的污泥产率均明显低于传统活性污泥(CAS)工艺，且随反硝化除磷能力的增强，污泥产率减少，A20MBR中污泥产率仅为0．29kgVSS·kgCOD-1。但由于其具有较高的污泥含磷率，从而保证了良好的除磷效果。肖景霓：膜生物反应器强化除磷脱氦性能研究研究发现：在AO、AOA、A20MBR至MUCT．MBR的改进过程中．随着反硝化除磷能力的逐步提高，污泥的比好氧吸磷速率下降。表明对缺氧环境的强化更有利于具有反硝化能力的聚磷菌的生长，相应的对好氧聚磷菌的生长及活性产生抑制。02与N03’同时存在时的比吸

6、磷速率大于仅有02存在时的速率，且伴有N03"的消耗。表明混合电子受体条件下，存在好氧反硝化吸磷。除磷工艺中磷的去除包括好氧吸磷、缺氧反硝化吸磷和好氧反硝化吸磷三种机制。关键词：脱氮除磷；反硝化除磷；反硝化聚磷菌(DPAOs)；膜生物反应器(MBR)；膜污染大连理工大学博士学位论文EnhancedsimultaneousphosphorusandnitrogenremovalinmembranebioreactorsAbstractNitrogenandphosphorusalekeynutrientsthatresultinwat

7、ereutrophication．Denilrifyingphosphorusremovalhasmanyadvantages，suchassavingoforganics，deereaseingreenhousegasemissionandlesssludgeproduction,inaCCOrd、^ri也theconceptofsustainabledevelopment．Sothistechniquehasbroaddevelopmentprospcots．hathisresearch,sequencingbatchmembr

8、anebioreaetor(SBMBR、wasoperatedinaperiodicwaytoimprovethedenitrifyingphosphorusremovalabilitybyoptimizingtheoperation