厌氧缺氧好氧膜-生物反应器处理焦化废水研究-海洋化学专业论文.docx

中文摘要摘要：焦化废水成分复杂，处理难度大，对环境存在潜在危害。而膜生物反应器则具有微生物浓度高、抗冲击负荷能力强以及出水水质稳定等特点，在去除难降解有机物和硝化细菌群落保持方面存在优势。因此，本论文采用了厌氧／缺氧／好氧膜．生物反应器(Al／A2／MBR)系统处理焦化废水，对长期运行条件下系统的处理效果、沿程水质的变化规律、混合液特性以及膜污染情况进行了考察，以期为实际的工程应用提供指导。同时还与传统活性污泥工艺(CASR)进行了对比。主要试验结果如下：系统在总HRT为33．2h(HRTAl=4．3h，HRTm--8．9h，HRTMBR=20h)，回流比为3，平均pH值为7．83，平均碱度为395．6mg／L的条件下，系统对焦化废水中污染物的去除效果稳定。出水中COD、氨氮、总氮的平均浓度分别为23lmg／L、9．48mg／L、178mg／L，系统对COD、氨氮、总氮的去除率为88．9±1．3％、96．0±1．9％、65．2±4．9％。系统对浊度的去除效果十分明显，去除率高达99．4±0．3％，出水浊度稳定在1．5NTU以下。AlA2MBR系统对COD、氨氮和浊度的处理效果优于对比的CAS系统。在A1／A2／MBR系统中，COD主要在缺氧段和好氧段被去除。反硝化段对碳源的消耗会去除一部分COD(贡献率53．7％1l；好氧段的异养菌会对有机物进行降解(贡献率39．5％)；此外，膜截留对有机物的去除也有一定贡献(贡献率7．O％)。氨氮的去除主要在好氧段进行(贡献率91．8％)，膜对于氨氮的去除没有明显贡献(贡献率0．5％)。总氮的去除主要通过缺氧段的反硝化过程来完成(贡献率94．1％)。连续运行条件下，未出现长期稳定的亚硝氮积累。在冲击负荷条件下，进水氨氮浓度过高，会对硝化菌活性造成抑制，出现短期的亚硝氮积累。不排泥条件下连续运行，系统的污泥浓度逐渐升高，MBR中的溶解性微生物产物(SolubleMicrobialProducts，SMP)出现积累，后又被逐步降解。随着微生物产物的积累和污泥浓度的升高，混合液粘度也逐步升高。但是MBR反应器中污泥的总活性高于CASR反应器。MBR中污泥的平均粒径始终小于CASR。MBR中较小的污泥粒径为加强传质提供了适宜的环境。在试验条件下，膜通量为6．75L／(m2h)，抽停比为8：2，曝气强度为50m3／(m2h)时，取得最好的长期稳定运行工况为61d。通过考察膜污染的发展过程，发现跨膜压差(TransmembranePressure，‘TMP)的上升分为平缓直线上升和剧烈直线上升两个阶段。其中，前者以凝胶层污染为主，后者以泥饼层污染为主。通过使用HCl、NaOH、NaCIO三种化学药剂及其组合对膜组件进行清洗，发现氧化剂洗可使膜比通量得到显著提高。膜污染以有机污染物为主，因此化学清洗时应以氧化剂洗为核心，必要时辅以碱洗。关键词：焦化废水；膜．生物反应器；微生物代谢；混合液特性；膜污染分类号：ABSTRACTABSTRACT：Inthis study,theAnaerobic．．Anoxic．．Oxiemembranebioreactor(Al-A2一MBR)systemwasusedforcoke-plantwastewatertreatmentbycontinuousflowtest．Treatmentresultsofthesystem，variationofwaterquality,sludgecharacteristicsandmembranefoulingconditionwereinvestigatedinordertosupplyinstructionforpractical projects．Acomparativetest between(AI—A2．MBR)systemandAnaerobic—Anoxic-Conventionalactivesludgereactor(CASR)wasundertakeninoperationalcharactoristics．．Whenthetotalhydraulicresidencetime(HRT)ofsystemis37．4hor33．2h,andthe recycleratioofmixedliquoris3，the。removalratesofCODarebetween80％90％，ammoniaremovalratesareabove90％，andtotalnitrogenremovalratesareabove50％．Removalrateofturbidity iseffectiveanditcontributesalottoposttreatment．CODandammoniaaremainlyremovedi