竹炭固定床膜生物反应器处理洗浴废水的应用研究

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1、分类号X703学位代码308密级学校代码10298学号3120374南京林业大学硕士研究生学位论文论文题目：竹炭固定床膜生物反应器处理洗浴废水的应用研究作者：肖天岩专业：环境工程研究方向：水污染控制指导教师：周培国副教授二O一五年六月学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声

2、明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）:夕年〈月n曰学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”，见ww.cnkLnet),愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。致谢本文是在导师周培国的悉心指导

3、下完成的，在此非常感谢导师三年来无微不至的关怀和指导！从论文选题、试验模型设计、试验过程、成果分析到论文的完稿，导师倾注了大量的心血，给予我周密的指导和不懈的支持。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，认真负责的工作作风，诲人不倦的高尚师德，平易近人的人格魅力对我影响深远。导师不仅在学业上给予我巨大的帮助，生活上也给予我无微不至的关怀。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！感谢吴光前、张文妍、刘新等老师在试验过程中的指导和帮助；感谢我的父母和爱人在生活上给予了无私的关爱包容和长期的鼓励支持！感谢我室友王坚剑、苏天翔、徐武双三年里的关心和陪伴！感谢

4、孙盼华、张楠和胡媛师姐，李一新和方艳12级硕士同学以及李媛媛、祝芳和孙倩等师妹们在实验上对我的帮助。向所有关心和帮助我的亲友致以最诚挚的谢意！祝大家身体健康，工作愉快！作者：肖天岩二〇一五年六月摘要膜生物反应器(MBR)工艺应用在污水回用方面优势突出，但是膜污染问题仍然很大程度上限制了MBR应用领域的拓展。MBR反应器中的混合液性质是影响出水水质及膜污染的重要因素，研究污泥混合液中胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物产物(SMP)对膜污染的影响是MBR应用研究中的一项非常重要的内容。本研究以人工配制的模拟洗浴废水,以竹炭作填料构成固定床MBR体系，研

5、究了不同容积负荷、水力停留时间(HRT)和曝气强度下污水处理效果、EPS和SMP的生成特性以及它们对膜污染的影响，并用SEM更直观的表达膜污染的现象。具体研究结果如下：(1)反应器系统对于COD、氨氮和LAS具有稳定的去除效果，出水能够达到中水回用标准；对TP的去除效果波动比较大，有待进一步提高。系统对污水处理最佳工艺参3数分别为：容积负荷1.2kgCOD/（m•d）、气水比16:1、HRT5h。此时COD、氨氮、LAS和TP去除率分别最大能达到90.7%、94.1%、96.9%、45%。(2)相比低容积负荷，高容积负荷中EPS含量高，其蛋白质含量

6、也增高，多糖含量降低；高容积负荷中SMP含量高，其蛋白质含量也增高，多糖含量先增长后降低。这说明EPS和SMP中多糖相比蛋白质易被微生物利用，SMP较EPS易被微生物利用。(3)EPS和SMP在反应器内累积，都随着时间增长含量增加，其中EPS中多糖没有增长反而下降；相比低曝气量条件下，高曝气量中EPS含量增长幅度不明显，其蛋白质含量小幅增长，达到一定值后稳定，多糖含量随曝气量增加而降低；高曝气量比低曝气量中SMP含量高，其多糖含量增高，蛋白质含量降低。这说明曝气量增加超过一定值，促使微生物分泌更多SMP，或者更多EPS转化为SMP。EPS中多糖和S

7、MP中蛋白质易被微生物利用。(4)相比低HRT，HRT高的EPS含量大，其多糖和蛋白质含量都增大，达到一定值后稳定；高HRT比低HRT中SMP含量低，其多糖和蛋白质含量都降低。这说明SMP较ESP更易被微生物利用，SMP中多糖和蛋白质都易被微生物降解。(5)容积负荷上升，反应器内生物量增加，膜污染速率变大；膜污染速率与EPS和SMP含量呈正相关关系，SMP和EPS中的多糖、蛋白质都能对膜造成污染，其中蛋白质是造成膜污染的主要因素，即膜污染速率与蛋白质/多糖趋势稳合。如果气水比上升，反应器内生物量会增加，膜污染速率先减小后变大；膜污染速率与SMP含量

8、、EPS中多糖、SMP中的多糖呈正相关关系。说明此时SMP和多糖是造成膜污染的主要因素。膜污染速率随曝气量增加而减小，但并