多生境膜生物反應(yīng)器中溶解氧的分布及傳質(zhì)研究.pdf

1、本課題利用多生境膜生物反應(yīng)器(Multi-habitat Membrane Bioreactor，MHMBR)處理人工模擬生活廢水，并進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。同常規(guī)活性污泥法相比，多生境膜生物反應(yīng)器除了具有活性污泥濃度高、污泥停留時(shí)間長、出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)率低等傳統(tǒng)MBR具有的優(yōu)點(diǎn)之外，還兼具好氧環(huán)境、缺氧或厭氧環(huán)境以及處于好氧環(huán)境與缺氧或厭氧環(huán)境之間的過渡環(huán)境等多種生境，滿足了不同微生物種類生存條件的需求，從而大大提高了系統(tǒng)內(nèi)微生物的多

2、樣性。因此在保持反應(yīng)器良好的處理效果的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的脫氮能力。
　　本實(shí)驗(yàn)研究多生境膜生物反應(yīng)器對人工模擬生活廢水的處理效果和運(yùn)行狀況，主要分析了該系統(tǒng)的脫氮能力，同時(shí)通過實(shí)時(shí)在線自動(dòng)監(jiān)測反應(yīng)器中各個(gè)區(qū)域DO濃度，以觀察反應(yīng)器中DO分布情況及多生境的形成過程，并探討了多生境膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行性能。除了以上研究目的，本實(shí)驗(yàn)還針對在高污泥濃度條件下探討多生境膜生物反應(yīng)器中氧傳質(zhì)的影響因素。主要研究結(jié)果如下:
　　多生境膜

3、生物反應(yīng)器系統(tǒng)在不排泥條件下，以接種污泥濃度為3200mg/L開始培養(yǎng)，并連續(xù)進(jìn)出水運(yùn)行125天。系統(tǒng)運(yùn)行期間，每天通過三臺(tái)溶解氧測定儀對反應(yīng)器中三個(gè)區(qū)域的DO值進(jìn)行自動(dòng)定時(shí)監(jiān)測，并上傳到電腦上，詳細(xì)展現(xiàn)了反應(yīng)器中DO的分布及變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:生物質(zhì)的增殖對反應(yīng)器中DO的分布產(chǎn)生著重要的影響。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，氧總傳質(zhì)系數(shù)KLa值逐漸降低。伴隨著各個(gè)區(qū)域DO值的不同，一個(gè)復(fù)雜生境包含好氧環(huán)境、缺氧環(huán)境以及處于好氧環(huán)境與缺氧環(huán)境之

4、間的過渡環(huán)境得以出現(xiàn)在同一個(gè)膜生物反應(yīng)器中，這保證了多生境膜生物反應(yīng)器穩(wěn)定且較高的出水水質(zhì)，特別是對TN有很高的去除效率。系統(tǒng)對COD的平均去除率為94.14％，出水COD濃度基本維持在43.82mg/L以下，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。隨著多生境的形成，系統(tǒng)對TN的去除效率最高可達(dá)到80.0％，多生境膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)對耗氧污染物的處理效果高效穩(wěn)定。但由于系統(tǒng)不排泥，TP的去除則有待進(jìn)一步改善，另外反應(yīng)器中胞外聚合物EPS含量隨著運(yùn)行時(shí)間的延長而