冲击负荷影响下A2/O-MBR工艺运行优化研究

作     者：宋奔 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙飞云

授予年度：2019年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：A2/O-MBR 膜生物反应器 进水负荷 模拟 混合处理 膜污染 

摘      要：随着经济发展与城市化进度加快,对污水处理厂的排放标准提出了较高要求。同时,日益增加的城市垃圾也导致垃圾渗滤液等高浓度污水处理等问题,部分城市污水处理厂面临混合处理垃圾渗滤液或污泥处理液,对污水厂的高标准处理造成影响。本课题研究A/O-MBR工艺的运行特征,通过模型模拟研究A/O-MBR工艺与传统A2O工艺的运行差异;着重分析预测在混合处理垃圾渗滤液、污泥处理液等进水冲击负荷条件下,A/O-MBR工艺处理效能的变化;在单独混合垃圾渗滤液与污泥处置液、混合处理两种高浓度污水条件下,获得A/O-MBR工艺的较优运行工况参数,实现出水稳定达到地表准IV类标准;对混合处理高负荷污水条件下的MBR膜污染进行研究,并确定膜清洗方法。通过GPS-X软件模拟分析A/O-MBR工艺,分析A2/O联合MBR后系统中污泥动力学参数与污泥特性变化;结果表明相同进水条件下,A/O-MBR工艺各工艺单元对于污染物的去除效率均较高,表明联合MBR单元后,A/O-MBR工艺内的微生物动力学参数有较大改善,提高了微生物活性。利用模型分析单独混合垃圾渗滤液与污泥处置液条件下,不同混合比对工艺出水的影响,表明较高的混合比会造成出水总氮与总磷的浓度,且混合比会导致出水水质较难达到准IV类标准。在实验室条件下,研究单独混合垃圾渗滤液与污泥混合液条件下,不同混合比对A/O-MBR工艺运行的影响。分别将垃圾渗滤液与城市生活污水按1:1000、1:500、1:200比例进行混合,发现混合比对出水TN、TP浓度影响显著,在混合比为1:200的条件下,系统出水不能稳定达到“准Ⅳ类水质标准(TN≤10mg/L)。在对HRT、混合液回流比和MBR气水比调控后可提高总氮与总磷的处理效能,实现出水稳定达到IV标准的运行工况参数为:HRT为10 h,混合液回流比为400%,气水比为20:1,此时出水COD、NH-N、TN、TP浓度分别为17.39 mg/L、0.26 mg/L、8.31mg/L、0.12 mg/L。单独混合污泥处置液处理条件下,混合比不能超过1:200,出水能稳定达到地表水“准Ⅳ类水质标准。研究两种高浓度污水混合处理过程中,不同混合比(1:2.5:1000、1:5:1000、1:1.25:500、1:2.5:500)对A/O-MBR工艺的影响,确定最佳的工艺参数与混合比,混合比不宜超过1:2.5:500。在混合处理条件下,分析了膜污染层特征,可采用物理清洗和化学清洗方式对膜污染层进行清洗,可实现膜通量恢复率达到98.77%。