论文部分内容阅读
膜生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型、高效的污水处理技术。本课题建立一体式膜生物反应器（SMBR）实验装置处理稀土氨氮废水，在保证出水水质及产水量的前提下，考察SMBR系统的运行效果，寻求系统的最佳运行方式和最佳运行参数，并探求减缓膜污染的最优操作条件，并在此基础上建立了微生物增殖动力学模型和剩余污泥产量模型，本课题的研究目的是为SMBR的工程设计和应用提供理论依据，对于MBR应用于处理稀土氨氮废水具有重要的指导意义。本论文的研究结果表明，系统中CODCr和NH3-N的去除主要是依靠微生物的吸附降解作用，膜主要起到了稳定出水水质的作用。本实验研究了不同DO、C/N比、pH值和HRT等运行参数对SMBR处理稀土氨氮废水的影响，得出SMBR的最佳运行条件为：DO=1.0mg/L，HRT=8h，C/N=3.5，pH在中性偏碱性处，在此条件下，CODCr和NH3-N的去除率分别可达到89.3%和80.7%。正交实验确定了各因素对氨氮去除率影响的主次关系：DO＞HRT＞pH值＞C/N比。运行过程中膜污染是必须要解决的问题，为此，本论文研究了减缓膜污染的运行方法，正交实验得到减缓膜污染的最佳操作条件是：抽吸时间为8min，停抽时间为4min，曝气量为0.05m3/h。对膜抽吸压力上升速率影响程度的大小排序为：抽吸时间>曝气量>停抽时间。为了分析一体式膜生物反应器处理稀土氨氮废水的运行操作条件，应用劳伦斯-麦卡蒂（Lawrence-McCarty）模式，并结合有机底物和微生物的物料平衡计算，推导出微生物增殖动力学模型和剩余污泥产量模型，利用线性回归的方法得出本实验水质条件下的污泥理论产率系数Y和微生物自身氧化率K d，分别为0.587mgVSS/mgCOD和0.1119d1。为了方便应用所建立的模型，以求更好的指导实际工程，利用Visual Basic技术对模型建立了可视化窗口，利用该窗口可方便计算出排泥和不排泥条件下的最大污泥浓度。