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一体化船用膜生物反应器脱氮除磷及微生物群落结构研究
| 论文题名： | 一体化船用膜生物反应器脱氮除磷及微生物群落结构研究 |
| 关键词： | 船舶工程;膜生物反应器;脱氮除磷;同步硝化反硝化;吸附除磷;荧光原位杂交 |
| 摘要： | 随着世界各国对海洋和内河保护意识的不断加强，世界海事组织对船舶生活污水排放标准的制定也越来越严格，除COD、BOD5等原有检测项目外，还对总氮、总磷的排放提出了要求。膜生物反应器（MBR）因其抗摇摆能力强而广泛应用于船舶生活污水处理中，但目前，尽管组合式MBR和一体化MBR在很多方面都取得了一些成就，仍存脱氮除磷效果不稳定等问题。 本文利用一体化多级环流 MBR对人工合成船舶生活污水进行试验，对 COD及氮磷的去除效能进行研究，并针对除磷情况较差问题在MBR后增加吸附柱，研究改进后反应器的除磷效能。MBR运行过程中运用FISH技术对活性污泥中的微生物群落进行检测，并对结果与处理效果的动态关联进行分析。 试验研究了HRT在8~3 h，pH在5~9的范围内MBR对COD的去除效能，结果表明为了使出水满足IMO排放标准，应控制HRT在6 h以上，pH小于5时应对进水加碱调节，而pH在8左右时系统对COD去除率最大，最大COD容积负荷为16 kgCOD/m3·d；通过对脱氮效能的研究表明为了为了使出水TN满足标准，应控制系统内DO在2.5~3.0 mg/L之间，且当进水TN超过80mg/L时应进行稀释处理；MBR对磷的去除率较低，最大负荷为6 mg/L，因此应增加吸附除磷装置与MBR结合共同实现较好的除磷效果。 通过对褐铁矿、针铁矿、石英砂负载氧化铁（IOCS）和氧化铁吸附除磷特性的研究，针铁矿投加量为0.5g时对磷的去除率即达到64.8％，且用0.05mol/L的NaOH再生后再生率可达93.4％，其吸附磷的过程为自发且放热的，因此选择针铁矿进行吸附柱除磷试验，当MBR进水TP从8 mg/L增加到16 mg/L时，经吸附柱的出水TP浓度几乎为0，说明针铁矿吸附柱的增加可使系统最大TP负荷由原来的6 mg/L提高到16 mg/L。 FISH结果得出当MBR对COD去除率为93％时，β-亚纲变形菌和γ-亚纲变形菌丰度分别为11.2％和8.1％，对这两种细菌的FISH监测可以预测反应器对有机物的去除效果；运行过程中AOB丰度始终大于11.9％，NOB丰度始终小与6.4％，因此AOB的在消化过程中占有更加重要的地位；C/N为20:1时，MBR对氮的去除率最大，为92.1％，因此当进水 COD浓度较低或进水总氮浓度较高时应添加碳源加以调节；当盐度超过6 g/L时，出水TN始终高于20 mg/L，因此当盐度超过6 g/L时应对原水进行稀释处理。 |
| 作者： | 白凤娇 |
| 专业： | 热能工程 |
| 导师： | 李晓明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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