膜生物法(MBR)处理垃圾渗滤液的研究

膜生物法(MBR)处理垃圾渗滤液的研究

申欢[1]2004年在《膜生物法(MBR)处理垃圾渗滤液的研究》文中研究说明卫生填埋是目前国内外垃圾处理的主要方法。在垃圾填埋过程中会产生的一种难处理的高浓度有机废水,其特点是水质水量波动大、成份复杂,有毒有害物质含量高。垃圾渗滤液污染的控制和治理已经成为当前环境保护领域内的一项重大研究课题。膜生物反应器(MBR)是近些年才出现的一种新型的污水处理与回用工艺,其在高浓度、难降解有机废水处理方面有着独特的优势。本论文选择厌氧MBR和水解酸化+好氧MBR两种工艺对“非稳定填埋场”和“稳定填埋场”两种类型垃圾渗滤液进行处理试验研究。通过本论文的研究可以全面考察MBR对垃圾渗滤液的处理效果和机理,为其在渗滤液处理中的应用提供有价值的理论依据和经验。 论文主要从MBR对渗滤液污染物的净化特性、污泥微生物特性的变化规律、膜通量衰减规律和恢复措施、处理过程中渗滤液有机物性质的变化规律和污泥的过滤性能等几方面进行了详细的研究,主要研究结果如下: (1)首次采用浸没式厌氧MBR处理垃圾渗滤液,主要从污染物净化特性、膜通量衰减规律和恢复措施、高浓度氨氮对厌氧MBR处理渗滤液的影响等几方面对其进行了系统的研究。对于“非稳定”填埋场渗滤液,厌氧MBR对COD有较好的去除效果,去除率在75%以上(OLR为1.3~5.7kgCOD/m~3d,HRT≥2d);膜的死端过滤运行方式和厌氧污泥沉淀性能差导致膜通量衰减迅速,清洗频繁,但定期振动、闲置和反冲等措施对膜通量有较好的恢复效果;当氨氮浓度小于3600mg/L时,不会对厌氧MBR处理垃圾渗滤液的正常运行产生明显的不利影响。本研究的结果充实了厌氧MBR废水处理的理论,为其在高浓度难降解有机废水处理中的应用提供理论依据和技术支持。 (2)对于“非稳定”填埋场的垃圾渗滤液,“水解酸化+好氧MBR”工艺对COD有较好的去除效果,去除率在80~88%之间(进水COD为400~7600mg/L,HRT为1~3d);在HRT为1~3d,容积负荷为0.07~0.50kgNH_3-N/m~3d,回流比为300%的条件下,“水解+好氧MBR” 西安建筑科技大学博士学位论文...单乒鱼旦皿皿口甲.....对渗滤液中的NH4+一的去除率基本保持在创刀么以上,下N去除率在75%以上,说明该系统对.渗滤液中氨氮有良好的去除效果。 (3)通过对厌氧州旧R和好氧州巴R系统多项污泥微生物特性变化规律的长期研究发现:在试验过程中,厌氧污泥的最大比产甲烷活性、辅酶凡加和VS别55基本上分别维持在0.41~0.47gCoDC砌rgVSSd、0.43一0.55 plnO堆刃55和0.55一0.57之间,未出现明显下降的现象,说明长期不排泥不会对厌氧微生物的活性造成不利影响:但好氧污泥的VS眺S、脱氢酶活性和污泥颗粒平均粒径等指标分别由0.76、9.7 p gTTC加gVSS.h和46.39 pm下降到0.64、l.sp目丁。铂gVss五和27.62 pm,sv、svi、胞外多聚物和粘度等指标分别由33.4%、64.6InIJg、1 61 .4m留gVSS和1.25Ir田as增加到1创关‘、1801刘口g、295.8m留gvss和2.47代田as,说明长期不排泥会使好氧污泥的活性明显变差,应该采取定期排泥的措施使其维持在较高的水平。 (4)通过对好氧州巴R硝化特性的研究发现,当容积负荷小于1 .5城哑矿札Im3d时,氨氮去除率基本上保持在80%以上,该容积负荷是活性污泥法脱氮硝化段或普通生物流化床硝化段容积负荷的3 .75一巧倍,表明好氧州巴R在氨氮硝化方面具有良好的性能。 (5)经过M[BR处理后,渗滤液的BOD厂OD由0.54下降到0.11,几牙l℃〔由0.0081增加到0.042,BOD大OD和玩刃双犯之间存在如下的线性关系:BOD式OI卜一11 .93几刃代犯+0-61(R产司.98),可以根据水样中玩刃代℃的大小方便地判断水样可生物降解性的好坏;垃圾渗滤液和M巴R出水中有机物分子量分布较为相似,即分子量小于3以刃E场的有机物在总有机物中所占的比例最大,但随着处理程度的增加,该比例有所下降。 (6)首次从微生物种类的角度对姗R污泥的过滤性能进行了系统的研究,试验发现:MBR污泥中细小的胶体和大分子粘性有机物是造成膜污染的优势污染物;厌氧污泥、好氧污泥和硝化污泥比阻都在1014一1016IT八g之间,压缩系数基本上大于0.75,说明州旧R污泥具有难以过滤且易压缩的特性;叁种污泥比阻的大小顺序是:好氧污泥>硝化污泥>厌氧污泥:叁种污泥过滤沉积层孔隙率的大小顺序与比阻的顺序相反。

崔喜勤[2]2004年在《一体式好氧膜生物法处理城市垃圾渗滤液的试验研究》文中认为垃圾渗滤液是垃圾卫生填埋过程中产生的一种难处理的高浓度有机废水,其特点是水质水量波动大、成份复杂、有毒有害物质含量高。目前垃圾渗滤液对周围环境的污染问题日趋严重,垃圾渗滤液的控制和治理已经成为当前环境保护领域内的一项重大研究课题。膜生物反应器(MBR)是由污水生物处理技术和膜分离技术结合而成的一种新型污水处理与回用工艺,其对于高浓度、难降解有机废水的处理有着一定的研究前景。 本课题以西安市江村沟城市垃圾卫生填埋场产生的垃圾渗滤液为对象,就一体式好氧膜生物反应器在处理垃圾渗滤液过程中的污染物去除效果、污泥特性、溶解性微生物产物(SMP)特性以及膜污染机理展开了研究,试验结果表明:MBR对垃圾渗滤液中污染物的去除效果较好,在HRT为25~112h,COD和NH_3-N容积负荷分别为0.32~2.22kgCOD/m~3.d和0.14~0.50kgNH_3-N/m~3.d的条件下,MBR对COD和NH_3-N的去除率分别为81.2~88.2%和99%以上;在C/N比为5.2,回流比为300%的条件下,系绩对总氮去除率为75.2~82.2%。 在对反应器中活性污泥特性和SMP特性的试验研究中,稳定状态的污泥浓度随容负荷的增加而升高,本试验中反应器污泥浓度最高达10.4g/L;大量SMP和胞外多聚物(ECP)等难降解物质随着试验运行时间的增加在反应器中积累,使污泥沉降性能变差、污泥活性降低、污泥颗粒粒径减小、生物相变差,同时对反应器中污泥混合液的过滤性能也有负面影响。 在对膜通量衰减规律和膜污染机理的试验研究中,HRT对实际运行中的膜通量衰减速率影响较大,当HRT为25~40h时的膜通量衰减速率最大;将MBR中污泥混合液分为离心上清液、细胞液和溶解性组份,通过死端过滤试验确定出离心上清液中的细小胶体是造成膜污染阻力的主要原因;通过阻力分布试验,得出膜污染阻力主要由凝胶极化阻力和外部污染阻力构成,二者之和占总污染阻力的95%以上;同时MBR中积累的大量细小胶体以及溶解性物质是导致膜污染总阻力增加,混合液过滤性能变差的原因。

刘香兰, 郭小玲, 刘桂兰, 郭念, 肖广全[3]2013年在《超声波-膜生物法联合处理垃圾焚烧厂渗滤液》文中研究说明采用超声波-膜生物法(MBR)联合处理垃圾渗滤液,探讨了超声波辐射时间和MBR的水力负荷对COD、NH3-N和TP去除的影响。结果表明,(1)超声波单独处理时,超声波辐射时间在30~90 s时,COD、NH3-N最大增加率分别34.31%、3.36%,而对TP的去除没有影响;(2)超声波-膜生物(MBR)联合处理时,超声波辐射时间为300 s,MBR的水力负荷为6.4 L/(m2.d)时,COD、NH3-N和TP的最佳去除率分别为92.20%、80.10%和91.12%;MBR的水力负荷为12.8 L/(m2.d),超声波辐射时间在5~20 min时,COD、NH3-N的最佳去除率分别为92.34%、79.93%,TP的浓度低于0.2 mg/L;MBR反应时间为7 h,超声波辐射时间为5~20 min,与未进行超声波辐射处理(超声波辐射时间为0 min)相比,COD、NH3-N的去除率增加了11.37%、15.26%;超声波预处理有助于提高后续MBR对COD、NH3-N的去除作用。

申欢, 金奇庭, 李明波, 崔喜勤[4]2004年在《膜生物法处理城市垃圾渗滤液》文中进行了进一步梳理采用膜生物法对垃圾渗滤液经UASB预处理的出水进行了降解试验。结果表明,MBR对COD的去除率为70%~85%,对氨氮的去除率为90%~99.8%,对总氮的去除率为50%~67%;膜通量与运行时间呈幂函数关系;滤饼层阻力在总阻力中所占的比例最大;无机型膜污染阻力远大于有机型;酸洗对膜的清洗效果要好于碱洗。

辛美静, 赵宇, 杨学权, 蔡玉良[5]2011年在《水泥厂处置城市垃圾时渗滤液的处理》文中认为1前言随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,生活垃圾的污染问题已日益成为我国经济发展和城市建设的制约性瓶颈。目前,城市生活垃圾的处理方法主要以填埋法、堆肥法和焚烧法为主。填埋法占地大,减容化、资源化程度低,容易对周围环

王丹丹[6]2013年在《移动床—膜生物法餐饮废水深度处理》文中提出论文以构成城市排水重要污染源的餐饮废水为研究对象,以实现餐饮废水的中水回用为目标,针对餐饮废水发生地点分散、有机污染物浓度高、水质波动大、处理困难等特点,以移动床式生物膜处理装置及微滤膜为主要组成单元,构建了一套新型组合式污水处理实验装置。在此基础上,论文开展了一系列处理餐饮废水的实验研究,重点探讨了原水负荷、曝气量、水力停留时间、温度、pH值等影响要素对餐饮废水处理效果的影响,并通过与传统的序批式生物反应工艺(SBR)的对比,验证了利用新型组合工艺实现餐饮废水中水回用的可行性,对新型组合工艺的处理性能进行了综合评价,为推动我国水资源循环利用技术发展、早期确立分散型餐饮废水高效中水回用处理工艺技术,奠定必要的理论及实验基础。研究结果表明:(1)移动床-膜生物处理系统的生物膜培养、驯化周期相对较长,约需2个月左右。一旦挂膜成功,系统即可实现餐饮废水的高效处理,COD去除率可维持在80%以上;(2)移动床生物处理系统中微滤膜的植入,不但可有效地改善系统的耐负荷冲击性能,还可以提高系统对污水的处理深度,改善出水水质;(3)在诸多的影响因素中,曝气量和水力停留时间对去除COD、氨氮及总磷等的影响最大。移动床生物膜处理工艺和移动床-微滤膜生物处理工艺的最佳曝气量和水力停留时间分别为0.4m3/h、12h。在此条件下,前者的COD、氨氮、总磷、浊度的去除率分别可以达到91%、89%、89%、85%;后者可分别达到95%、94%、94%、92%。利用SBR工艺处理餐饮废水时,在曝气量为0.45m3/h、水力停留时间为14h时,处理效果最佳,此时COD、氨氮、总磷、浊度等的去除率分别达到92%、85%、89%、87%。过大或过低的曝气量和水力停留时间都会影响反应器的处理效果;(4)原水的温度、pH值对各个系统的运行效果也有很大的影响。水温为30℃左右的弱碱性的环境更有利于微生物的生长及其脱氨除磷的进行。其中温度对系统处理能力的影响主要体现在温度对生物活性的影响上,过低或过高的温度都会抑制微生物的生长,甚至导致其死亡。pH值对系统氮磷的去除有很大的影响,弱酸性的环境将会抑制其脱氮除磷反应的进行。(5)经移动床-微滤膜生物工艺处理后的各个水质指标均能达到城市生活污水的一级排放标准,可以满足餐饮废水中水回用的要求。

参考文献:

[1]. 膜生物法(MBR)处理垃圾渗滤液的研究[D]. 申欢. 西安建筑科技大学. 2004

[2]. 一体式好氧膜生物法处理城市垃圾渗滤液的试验研究[D]. 崔喜勤. 西安建筑科技大学. 2004

[3]. 超声波-膜生物法联合处理垃圾焚烧厂渗滤液[J]. 刘香兰, 郭小玲, 刘桂兰, 郭念, 肖广全. 环境工程学报. 2013

[4]. 膜生物法处理城市垃圾渗滤液[J]. 申欢, 金奇庭, 李明波, 崔喜勤. 中国给水排水. 2004

[5]. 水泥厂处置城市垃圾时渗滤液的处理[C]. 辛美静, 赵宇, 杨学权, 蔡玉良. 中国水泥协会环保和资源综合利用专业委员会成立大会会议文集. 2011

[6]. 移动床—膜生物法餐饮废水深度处理[D]. 王丹丹. 东北大学. 2013

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