發(fā)布時(shí)間：2020-05-24 23:27

【摘要】：作為一種混凝劑,聚合氯化鋁(PAC)通常會(huì)被投加到膜生物反應(yīng)器(MBR)內(nèi)用于化學(xué)除磷和膜污染控制,但是由于膜組件的高效截留性能,大量的鋁鹽會(huì)在MBR內(nèi)累積,其對(duì)MBR內(nèi)污泥性能的影響很少受到學(xué)者們的關(guān)注。本文探究了在厭氧-好氧膜生物反應(yīng)器(A/O-MBR)內(nèi)累積的鋁鹽對(duì)污泥活性、污泥形態(tài)、菌群結(jié)構(gòu)的影響及作用機(jī)制,提出了兩種減緩鋁鹽累積負(fù)面影響的策略并探討了其可行性。在A/O-MBR內(nèi)持續(xù)投加PAC(28.3 mg/L)進(jìn)行化學(xué)除磷,污泥中鋁鹽含量也持續(xù)上升。當(dāng)污泥表面的鋁元素質(zhì)量百分比達(dá)到14.2%時(shí),反應(yīng)器對(duì)氨氮、磷酸鹽、化學(xué)需氧量(COD)去除率均保持在80%以上。但是,污泥中氨氧化菌(AOB)、亞硝酸鹽氧化菌(NOB)活性和污泥比耗氧速率(SOUR)分別下降了82.1%、79.8%和46.4%,而且反應(yīng)器的生物除磷能力幾乎喪失。此外,污泥的絮體結(jié)構(gòu)變得更加分散密實(shí),污泥粒徑顯著減小,胞外聚合物(EPS)中蛋白質(zhì)含量明顯下降。鋁鹽的累積對(duì)菌群結(jié)構(gòu)也造成了顯著的影響,Aridibacter屬相對(duì)豐度的持續(xù)增加可能是保證反應(yīng)器仍能穩(wěn)定運(yùn)行的主要原因。研究了污泥SOUR和鋁鹽累積量之間的關(guān)系,結(jié)果表明污泥受抑制程度與鋁鹽積累量呈正相關(guān)。比較兩個(gè)相同A/O-MBR在不同SRT(15 d和30 d)條件下的運(yùn)行情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)反應(yīng)器的污染物去除率并無顯著差異,但是短的SRT有利于控制污泥中鋁鹽的累積速率。第54 d,污泥中的鋁元素質(zhì)量百分比分別達(dá)到16.7%(SRT,30 d)和13.2%(SRT,15 d);污泥中AOB活性分別下降了10.94%和4.43%,以及NOB活性分別下降了22.99%和18.25%;相反,污泥的反硝化活性和吸磷效果顯著增強(qiáng)。因此,通過控制較短的SRT是可以減緩鋁鹽的累積對(duì)污泥硝化活性的抑制,但是也需要考慮膜污染的控制問題。在A/O-MBR內(nèi)投加懸浮填料作為生物掛膜載體,研究PAC的持續(xù)投加對(duì)生物膜A/O-MBR工藝處理效能的影響。結(jié)果表明累積的鋁鹽可以促進(jìn)懸浮污泥EPS含量的提升,從而使得生物膜量上升了17.5%。同時(shí),累積的鋁鹽促進(jìn)了Nitrospira屬在生物膜上的富集,使得生物載體的AOB和NOB活性分別增長(zhǎng)了42.9%和65.9%。因此,向MBR內(nèi)投加懸浮填料建立生物膜-膜生物系統(tǒng),可以消除積累的鋁鹽對(duì)污泥硝化作用產(chǎn)生的負(fù)面影響。
【圖文】：

常用的一體化污水處理設(shè)備主要以厭氧好氧工藝(A/O)、序批式活性污泥法(SBR)工藝以及 MBR 工藝為核心。鄭航宇[4]分析總結(jié)了上述三種農(nóng)村污水處理工藝存在的優(yōu)缺點(diǎn)，具體見表 1.2。其中，以 MBR 為主體的一體化處理裝置由于其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、負(fù)荷高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，，同時(shí)國(guó)內(nèi)外學(xué)者也對(duì)該工藝做了不同程度的探索。針對(duì)一體化處理設(shè)備占地面積大，氮磷污染物去除效果差的缺點(diǎn)，研究者們提出了許多以 MBR 為主體的一體化組合工藝，A/O-MBR 便是其中處理效果較好的工藝之一。1.2A/O-MBR 工藝原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)1.2.1A/O-MBR 工藝原理A/O-MBR 是將傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝 A/O 工藝與現(xiàn)代膜分離技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理工藝，即在 A/O 工藝中加入膜組件，用膜組件代替 A/O 工藝中的二沉池來實(shí)現(xiàn)固液分離，工藝簡(jiǎn)圖見圖 1.1。

圖 2.1A/O-MBR 裝置圖Fig 2.1 Schematic diagram of the A/O-MBR表 2.1 浸沒式膜組件的性能參數(shù)Table 2.1 Performance parameters of submerged membrane module膜參數(shù) 膜信息生產(chǎn)廠家 杭州超濾膜技術(shù)有限公司膜材料 聚偏氟乙烯膜組件構(gòu)型 束狀中空纖維膜運(yùn)行方式 外壓式膜孔徑 0.1-0.2 μm膜壁厚 40-50 μm設(shè)計(jì)膜通量 15 L/m2/h
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉超;;化學(xué)除磷對(duì)城鎮(zhèn)污水廠活性污泥系統(tǒng)的影響[J];中國(guó)給水排水;2015年22期

2 蘇鴻洋;;中國(guó)村鎮(zhèn)分散生活污水處理技術(shù)現(xiàn)狀[J];給水排水;2015年S1期

3 董建威;何強(qiáng);司馬衛(wèi)平;;除磷劑對(duì)處理含鹽廢水污泥活性及絮體結(jié)構(gòu)的影響[J];中國(guó)給水排水;2015年13期

4 王偉;徐艷;侯昭牧;江丹丹;李曉晨;;Ni~(2+)對(duì)活性污泥活性及群落多樣性的影響[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2014年01期

5 林靜雯;單士亮;胡筱敏;董怡華;李學(xué)斌;;復(fù)合膜生物反應(yīng)器處理采油廢水的掛膜及污泥馴化[J];安全與環(huán)境學(xué)報(bào);2013年04期

6 高秀紅;劉子明;;不同SRT下A/O-MBR運(yùn)行效能的比較[J];遼寧化工;2012年12期

7 劉寧;陳小光;崔彥召;柳建設(shè);徐曉雪;;化學(xué)除磷工藝研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2012年07期

8 廖日紅;顧華;申穎潔;黃峗芳;;北京市農(nóng)村生活污水排放現(xiàn)狀調(diào)研與分析[J];中國(guó)給水排水;2011年02期

9 王建龍;王淑瑩;彭永臻;高永青;孫治榮;;復(fù)合生物反應(yīng)器低溶解氧同步脫氮除磷[J];環(huán)境科學(xué);2008年03期

10 楊元青;龐清江;宋巖;紀(jì)玲;;我國(guó)農(nóng)村飲用水水質(zhì)安全問題探析[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

本文編號(hào)：2679165