【摘要】：固定床生物膜反應(yīng)器(Fixed bed biofilm reactor,FBBR)是一種使用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的污水處理設(shè)備。填料是生物膜反應(yīng)器的核心部件,尋求一種易于掛膜、性能優(yōu)良、便宜易得的填料是今后填料的發(fā)展方向。廢無紡布由于常見易得、表面粗糙、化學(xué)穩(wěn)定性好,具備作為生物膜填料的要求。針對(duì)我國(guó)固體廢物處理技術(shù)尚不成熟、發(fā)展緩慢、眾多固體廢物未得到優(yōu)質(zhì)處理及資源化利用等難題,本文以生活中常見的廢無紡布(NWF0)及通過空氣熱氧化和微波改性的廢無紡布NWF1、NWF2作為生物膜填料,分別設(shè)計(jì)制作了NWF0-FBBR、NWF1-FBBR和NWF2-FBBR三種生物膜反應(yīng)器;通過掛膜試驗(yàn),比較研究NWF0、NWF1和NWF2填料的掛膜效果及對(duì)模擬城市污水的處理效果;選用綜合效果最佳的NWF2-FBBR進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn),通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn),分析各因素對(duì)NWF2-FBBR處理污染物效果的影響,并確定最優(yōu)工藝參數(shù)組合;將NWF2-FBBR用于處理實(shí)際城市生活污水,探究其實(shí)際應(yīng)用的可行性;最后對(duì)廢無紡布填料進(jìn)行機(jī)理分析。得到以下主要結(jié)論:(1)掛膜試驗(yàn)說明,NWF1和NWF2填料的掛膜效果和去除污染物效率均優(yōu)于NWF0填料;相比于NWF0填料,NWF1和NWF2填料上生物附著量更多,出水穩(wěn)定所需的時(shí)間更短;其中,NWF2的掛膜效果和去除污染物效果最好。(2)NWF2-FBBR處理模擬生活污水的單因素試驗(yàn)說明,進(jìn)水COD、HRT、DO、進(jìn)水pH和填料填充率均影響反應(yīng)器對(duì)污染物的去除效率;選擇進(jìn)水COD、HRT、DO和填料填充率進(jìn)行的正交試驗(yàn)說明,運(yùn)行條件為:進(jìn)水COD 400 mg/L、HRT 8h、DO 3 mg/L、填料填充率6 g/L時(shí),NWF2-FBBR的污水處理效果最好。(3)NWF2-FBBR處理實(shí)際城市生活污水的試驗(yàn)說明,將NWF2-FBBR用于實(shí)際城市生活污水治理具有可行性。NWF2-FBBR對(duì)實(shí)際生活污水中COD、NH_4~+-N和TP的去除率分別能穩(wěn)定在92.1%、76.4%和55.3%左右,出水COD、NH_4~+-N和TP濃度分別保持在50 mg/L、5 mg/L和1.5 mg/L以下。(4)無紡布特性分析說明,NWF2填料的比表面積、接觸角、吸水率和粗糙度等性能均優(yōu)于NWF0填料;空氣熱氧化和微波改性處理的無紡布填料表面增加了羰基和羥基等化學(xué)官能團(tuán),改善了填料的掛膜性能;NWF1和NWF2填料的掛膜時(shí)間和生物膜更新周期均短于NWF0填料;且單位質(zhì)量NWF1和NWF2填料上附著的生物膜量均大于NWF0填料;三種廢無紡布表面的生物膜脫氫酶活性大小排序?yàn)?NWF2NWF1NWF0。研究選用生活中常見易得的廢無紡布作為生物膜填料制成FBBR,用于城市生活污水處理,不僅有效處理城市廢水,減輕環(huán)境污染;而且解決廢無紡布的處置問題,實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化利用,提高了生物膜反應(yīng)器填料的經(jīng)濟(jì)性。因此,廢無紡布填料FBBR有較大推廣價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X799.3
【圖文】：

將廢無紡布填料 FBBR 應(yīng)用于實(shí)際城市生活污水處理；之后，在試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)理分析；最后，得出試驗(yàn)結(jié)論與展望。圖1.1 研究技術(shù)路線Figure 1.1 Research technology route

(a) NWF0 填料 (b) NWF1 填料 (c) NWF2 填料圖 2.2 由廢無紡布條制成的填料示意圖Figure 2.2 Schematic diagram of packing made of waste non-woven strips.5.4 無紡布填料的組裝無紡布填料是由雙圈塑料圓環(huán)和廢無紡布條組裝而成的組合填料。制備布填料單元時(shí)，將長(zhǎng)約 110mm，寬約為 18mm 的無紡布條壓扣固定于直徑5mm 的雙圈塑料圓環(huán)的外圍環(huán)圈上，使無紡布條分布均勻。六條無紡布條壓扣于一片塑料圓環(huán)上組成一個(gè)填料單元。五個(gè)填料單元串連于一根中心組成一個(gè)無紡布填料組，每個(gè)填料單元間豎直距離為 70mm。空氣熱氧化波改性及未改性無紡布填料分別由空氣熱氧化、微波改性處理后的廢無紡及未改性的廢無紡布條和雙圈塑料環(huán)組合而成。雙圈塑料圓環(huán)如圖 2.5 中示，制備的無紡布填料單元如圖 2.5 中 b 所示，無紡布填料組如圖 2.5 中 c

(a) 雙圈塑料圓環(huán) (b) 填料單元 (c) 填料組圖 2.3 無紡布填料組裝示意圖Figure 2.3 Schematic diagram of the assembly of non-woven filler

【參考文獻(xiàn)】

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