【正文】 質(zhì)好、設(shè)備占地面積小、便于自動(dòng)控制和管理等優(yōu)點(diǎn)。 膜生物反應(yīng)器簡介膜生物反應(yīng)器（MBR）是利用高效分離膜組件取代二沉池與生物處理中的生物單元組合形成一套有機(jī)整體的水凈化再生技術(shù)。在MBR工藝中， 創(chuàng)造性地利用膜作為泥水分離手段與傳統(tǒng)活性污泥過程連用，因此MBR 工藝具有許多其它生物處理工藝無法比擬的明顯優(yōu)勢。膜生物反應(yīng)器（membrane bioreactor簡稱MBR）工藝正是在這一背景下產(chǎn)生的。而其中引人注目的是用膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的重力式沉淀池，構(gòu)成了新型的水處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器組合工藝。(5)UNITANK法雖然布置緊湊，用地省，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，省電耗，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單經(jīng)濟(jì)，但該方法不具備脫氮除磷功能。(3)氧化溝法具有處理工藝及構(gòu)筑物簡單、無初沉池和污泥硝化池(一體式氧化溝還可以取消二沉池和污泥回流系統(tǒng))、有機(jī)物去除率較高、脫氮、除磷(溝前增設(shè)厭氧池)、綜合指標(biāo)較優(yōu)、泥齡長、剩余污泥少且容易脫水、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但是存在負(fù)荷低、占地大、電耗大、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用偏高的缺點(diǎn)。(2)SBR法具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，理想的推流過程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要的時(shí)間短，效率高，運(yùn)行效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；第二，耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊；第三，反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BODS濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹；第四，SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于污水廠的擴(kuò)建和改造；第五，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)的交替，具有良好的脫氮除磷效果；第六，工藝流程簡單、占地面積小、造價(jià)低。如：(1)傳統(tǒng)活性污泥法對有機(jī)物去除率高、污泥負(fù)荷高、池容積小、電耗省、運(yùn)行費(fèi)用低。這些工藝被證明是行之有效的水污染控制技術(shù)。我國現(xiàn)階段的城市污水處理主要以生物法為主，物理法和化學(xué)法起輔助作用。這些方法可以單一使用，也可以針對不同的污水水質(zhì)組合使用。而我國城鎮(zhèn)人口中，平均每150萬人才擁有1座污水處理廠。全國5萬多個(gè)城鎮(zhèn)，370多萬個(gè)村莊，我國城市污水處理率較低，其主要原因是我國的城市污水處理廠建設(shè)滯后。近些年， 城市污水處理的建設(shè)有了很大發(fā)展，截至2005年6月底，全國661 個(gè)城市建有污水處理廠708座，處理能力為4912萬m3/d，是2000年的兩倍多，比2000年增加了43%，%。因此，城市生活污水的處理對于改善城市環(huán)境質(zhì)量與居民生存環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。據(jù)《2003年中國環(huán)境狀況公報(bào)》[3]公布，2003年，全國廢水排放總量為460億t，%。我國相關(guān)環(huán)保部門監(jiān)測結(jié)果表明，全國90％以上的城市水域受到嚴(yán)重污染，約有50％的重點(diǎn)城市水源不符合飲用水水源標(biāo)準(zhǔn)，主要水系、湖泊和海域污染嚴(yán)重，七大水系V 類和劣V %，主要湖泊氨氮、總磷、高錳酸鉀指數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)富營養(yǎng)化問題突出。根據(jù)2000 年《中國環(huán)境狀況公報(bào)》[1]，我國雖然水資源總量居世界第4位，僅相當(dāng)于世界人均占有量的1/4，是世界人均水資源極少的13 個(gè)貧水國之一。然而隨著現(xiàn)代工業(yè)、城市建設(shè)的高速發(fā)展以及人口的快速增長，人類面臨著嚴(yán)重的水危機(jī)，具體表現(xiàn)為嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染。關(guān)鍵字 膜生物反應(yīng)器；射流曝氣；膜污染；污泥形態(tài) Research on Treatment of Wastewater by Improved Membrane BioreactorAbstractMembrane bioreactor (MBR) technology has many advantages beyond with traditional methods, It has the very good application prospect, but energyintensive, Membrane fouling process is the main application of the MBR obstacles. We adopted from the aeration of aeration membrane bioreactors and suction pump, replaced the blower. Through the experimental study of nearly 100 days in this new system with artificial synthesis MBR sewage effect and the possible problems, Through the research of oxygen, revamp, HRT, mixture of backflow MLSS ratio, the C and N, P, degrade the performance DO, revamp, HRT, sewage reflux ratio etc, and analysis of operation parameters of pollutant removal efficiency of sludge form. The test shows: in dealing with the synthetic wastewater, the system CODCr during the removal rate are greater than 85% of NH3 N efficiency, also maintains in 95%, selecting suitable nitrification, liquid reflux ratio of total nitrogen removal rate are higher than 70%, and the effluent turbidity, colorless, odorless and 1NTU are less. In examining the aeration of sludge form when the effect that: the aeration, high intensity in the pump shearing force and aeration strong turbulence, anaerobic sludge pool became very loose and finely, this state of serious impact on the sludge sedimentation performance, but more conducive to the degradation of pollutants reactor. In addition, the experiment of membrane module of flux change before and after cleaning and water quality change made system.Keywords MBR；municipal wastewater；Membrane pollution ；sludge characteristics47 目 錄1 緒 論 1 我國水資源現(xiàn)狀 1 我國城市生活污水處理現(xiàn)狀 1 膜生物反應(yīng)器的研究概況 3 膜生物反應(yīng)器簡介 3 膜生物反應(yīng)器的研究應(yīng)用進(jìn)展 14 本文研究目的和研究內(nèi)容 14 研究目的 14 研究意義 15 研究內(nèi)容 152 實(shí)驗(yàn)裝置與研究方法 17 A/A/O實(shí)驗(yàn)裝置脫氮除磷 17 A/A/O法基本工藝原理 17 A/A/O 法污水處理開工調(diào)試 18 A/A/O工藝的特點(diǎn) 19 A/A/O工藝的固有缺欠 19 A/A/O工藝流程的改進(jìn)措施 20 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖 23 實(shí)驗(yàn)用水 24 25 26 263 系統(tǒng)處理人工合成污水的效果研究 27 系統(tǒng)對有機(jī)物(COD)去除特性的研究 27 系統(tǒng)對有機(jī)物（COD）去除效果的研究 27 系統(tǒng)對有機(jī)物（COD）去除機(jī)制的研究 28 系統(tǒng)對氮去除特性的研究 31 系統(tǒng)對氨氮去除效果的研究 31 系統(tǒng)對總氮去除效果的研究 31 膜對MBR處理效能的強(qiáng)化促進(jìn)作用研究 33 膜污染與清洗 37 膜污染及其減緩防治措施 37 膜的清洗 38 本實(shí)驗(yàn)采取的措施 39 本章小結(jié)與問題 404 系統(tǒng)污泥形態(tài)特性的研究 41 污泥沉降性能的研究 41 污泥形態(tài)的研究 44參 考 文 獻(xiàn) 47致 謝 50 1 緒 論水是生命之源，是人類文明不斷發(fā)展的基礎(chǔ)條件，是人類生存的根本。在考察射流曝氣對污泥形態(tài)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)：采用射流曝氣時(shí)，在水泵高強(qiáng)度剪切力和射流曝氣強(qiáng)紊流的共同作用下，好氧池內(nèi)污泥變得十分松散和細(xì)碎，這種狀態(tài)嚴(yán)重影響了污泥的沉降性能，但卻更加有利于反應(yīng)器內(nèi)污染物的降解。通過近100天的試驗(yàn)研究此新型MBR系統(tǒng)在處理人工合成污水的效果以及可能遇到的問題；通過研究溶解氧、SRT 、HRT、混合液回流比、MLSS對C、N、P的降解性能，確定DO、SRT、HRT、污水回流比等運(yùn)行參數(shù)，并且分析污泥形態(tài)對污染物去除效率的影響。 AAO+MBR組合工藝脫氮除磷性能研究摘 要膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）技術(shù)具有傳統(tǒng)方法所不及的許多優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景，但高能耗、膜污染是影響MBR工藝推廣應(yīng)用的主要障礙。我們從曝氣方式入手采用射流曝氣膜生物反應(yīng)器加抽吸泵，取代了鼓風(fēng)機(jī)。經(jīng)試驗(yàn)證明：在處理人工合成廢水期間，系統(tǒng)對CODCr的去除率均大于85%，對NH3N去除率也基本保持在95%以上，同時(shí)選取適宜的硝化液回流比時(shí)，總氮的去除率均高于70%，而且出水無色無味，濁度均小于1NTU。另外，本實(shí)驗(yàn)對膜組件清洗前后膜通量的變化以及出水水質(zhì)的變化也做了系統(tǒng)的概括。和諧的水環(huán)境和豐裕的水資源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本前提。 我國水資源現(xiàn)狀我國的缺水形勢尤其嚴(yán)峻。與此同時(shí)，水環(huán)境污染日益嚴(yán)重。我國水體污染主要來源于超標(biāo)排放的工業(yè)廢水和大量未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體的城市生活污水。城市生活污水正成為水污染的最大“公害”之一。 我國城市生活污水處理現(xiàn)狀我國污水處理面臨著水污染嚴(yán)重，污水治理起步晚、基礎(chǔ)差、要求高的形勢。但絕大多數(shù)城市的污水處理能力滿足不了實(shí)際需要，全國還有297個(gè)城市沒有建成污水處理廠，其中，地級以上城市63個(gè)，包括人口50萬以上的大城市8個(gè)；位于重點(diǎn)流域、區(qū)域“ 十五”規(guī)劃范圍內(nèi)的城市54個(gè)。據(jù)資料介紹[3]，美國現(xiàn)在平均每1萬人就擁有1座污水處理廠，英國和德國每7000～8000人擁有1座污水處理廠。我國城市污水處理的主要方法有物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物方法。污水生物處理法是19世紀(jì)末出現(xiàn)的污水治理技術(shù)，現(xiàn)今已成為世界各國處理污水的主要手段。目前我國城市污水處理廣泛使用的水污染治理技術(shù)有傳統(tǒng)活性污泥法，延時(shí)曝氣活性污泥法，SBR(Sequencing Batch Reactor),AB(Absorption Bio degradation)，UNITANK 和氧化溝工藝，A/O和A2/O等。但是這些工藝的優(yōu)缺點(diǎn)也同樣明顯。此法穩(wěn)定可靠，已經(jīng)積累了豐富的設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)，但是缺點(diǎn)是占地多，建設(shè)投資大，僅能滿足BODCODCr、SS三項(xiàng)出水指標(biāo)，且該工藝容易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，除磷和脫氮效果差。但是其缺點(diǎn)是對自動(dòng)控制技術(shù)和連續(xù)在線分析儀表要求高，操作復(fù)雜，難于管理。(4)A/B法存在污泥量大、構(gòu)筑物及設(shè)備較多、建設(shè)投資和處理成本高、運(yùn)行管理復(fù)雜的缺點(diǎn)。因此為了彌補(bǔ)不同工藝的缺點(diǎn)，同時(shí)人類對水環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，各種新型、改良的高效廢水生物處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 膜生物反應(yīng)器的研究概況當(dāng)今水污染和水資源短缺問題已成為制約許多國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素，因此各國都在積極開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的水處理工藝。作為一種新型、高效的水處理技術(shù)，MBR 工藝正受到我國水處理工作者的重視。近年來隨著膜技術(shù)和膜組件的發(fā)展， 組合工藝運(yùn)行成本大大降低，使得MBR 工藝實(shí)際應(yīng)用前景廣闊。MBR利用膜的截留作用，幾乎能將全部的污泥及微生物截留下來，使生物單元具有很高的污泥濃度，不但提高了其對有機(jī)物的去除率，而且使其對氨氮的去除率也明顯增高。污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間分離，克服了活性污泥與自身無法克服的缺點(diǎn)。膜與生物處理工藝結(jié)合的膜生物反應(yīng)器研究迄今已逾30年了，近幾十年來更是得到迅猛發(fā)展。1969年，美國的Smith首次報(bào)道了美國DorrOliver公司把活性污泥法和超濾工藝結(jié)合處理城市污水的方法。它是用一個(gè)外部循環(huán)的板框式組件來實(shí)現(xiàn)膜過濾的。另一個(gè)早期的報(bào)道是Hardt等人，在1970年用一個(gè)10L的好氧生物反應(yīng)器處理合成廢水，流程中用一個(gè)死端超濾膜來實(shí)現(xiàn)泥水分離，其中的MLSS濃度高達(dá)30000mg/L，是常規(guī)好氧系統(tǒng)的23倍，DorrOliver公司在60年代還開發(fā)了另外一種膜處理工藝MST（Membrane Sewage Treatment）。膜組件為板框式，進(jìn)出口壓力分別為345KNm2，盡管這些工藝取得了良好的出水水質(zhì)，但由于當(dāng)時(shí)膜技術(shù)發(fā)展相對落后，膜材料種類少，價(jià)格昂貴，使用壽命短，限制了該工藝的長期穩(wěn)定運(yùn)行，污水膜生物反應(yīng)器仍然處于初級研究階段。80年代以后，隨著膜制造技術(shù)的發(fā)展、膜分離工藝的完善、膜清洗方法的改進(jìn)和污水廠出水水質(zhì)要求的提高，MBR開始在污水處理行業(yè)得到應(yīng)用。特別是開發(fā)一種膜技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合來處理工業(yè)和城市污水，省能省地，出水水質(zhì)好，適用于污水回用的工藝。MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝的工作原理：首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進(jìn)行固液分離。為了使得膜能夠連續(xù)長期穩(wěn)定的使用，在中空絲膜的下方以一定強(qiáng)度的空氣不斷對膜進(jìn)行抖動(dòng)，既起到為生物氧化供氧作用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜的污染。：聚丙烯中空纖維膜生產(chǎn)過程中，沒有投加任何添加劑和致孔劑等，因而化學(xué)穩(wěn)定性能好