预充氧-厌氧膜生物反应器有机物降解同步脱氮的研究

作     者：刘登锋 

作者单位：南昌航空大学 

学位级别：硕士

导师姓名：华河林

授予年度：2021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：膜分离 厌氧生物处理 AnMBR 预充氧 脱氮 

摘      要：随着社会经济的发展、城镇化进程的推进和人民生活水平的提高,导致城镇的污水中氨氮含量过高,常规的水处理工艺对高氨氮浓度的城镇污水达不到满意的处理效果。厌氧膜生物反应器（An MBR）将膜技术与厌氧生物处理工艺耦合,抗有机负荷能力强,对污泥的截留能力也高,不仅能保证出水水质,还能够有效提高反应器内部污泥浓度,从而提高系统的污泥负荷率。但是目前An MBR研究的主要热点仍停留在如何进一步提高有机负荷率（Oganic Load Rate,OLR）和处理效率,而对氮的同步降解研究关注不够。本实验创新地向An MBR内通入少量空气以实现在An MBR中去除COD同步脱氮的目的,为处理高氨氮城镇污水开辟新思路。本实验考察了An MBR的启动特性、不同进气方式对An MBR的影响以及同步运行的厌氧膜生物反应器和预充氧-厌氧膜生物反应器对高氨氮模拟废水的处理效果,并对接种污泥和各个阶段运行稳定后的An MBR内部微生物群落结构进行了检测,以此来了解预充氧-厌氧膜生物反应器去除COD同步脱氮的微生物机理。（1）在进气方式实验的研究中,通过空压机直接向厌氧膜生物反应器中进气,厌氧膜生物反应器很快崩溃。不进气运行的厌氧膜生物反应器COD去除率达到90.0%,氨氮去除率达到79.0%。采用进水预充氧曝气间接向厌氧膜生物反应器加入空气时,厌氧膜生物反应器COD去除率达到95.2%,氨氮去除率达到89.7%。采用进水预充氧曝气间接向厌氧膜生物反应器中进气,厌氧膜生物反应器的处理效果有显著的提升。（2）在进行氨氮浓度对厌氧膜生物反应器处理效果影响的实验研究中,不进气运行的厌氧膜生物反应器,在进水氨氮浓度提升到130 mg/L左右时,其COD和氨氮去除率都快速的下降。预充氧-厌氧膜生物反应器随着进水氨氮浓度的提升,COD和氨氮去除率都一直稳定在95.0%左右,当进水氨氮浓度提升到170mg/L左右时,COD和氨氮去除率都少量的降低。采用进水预充氧曝气间接向An MBR反应器中进空气的方法可以有效的提高An MBR反应器对氨氮的去除效果,预充氧-厌氧膜生物反应器可以实现去除COD并同步脱氮的目的。（3）通过对污泥微生物测序结果的分析,发现在提高进水氨氮浓度后预充氧-厌氧膜生物反应器中同时存在硝化菌和反硝化菌。表明预充氧-厌氧膜生物反应器中存在完整的生物脱氮流程。