聚氨酯填料在移动床与动态膜反应器中的应用研究

摘 要

本研究选用聚氨酯海绵进行改性、参数选择，并用于移动床生物反应器研究其作为填料的可行性，再将聚氨酯填料与动态膜生物反应器复合讨论其对生活污水的处理效果和脱氮性能。

通过对聚氨酯海绵的挂膜实验发现其挂膜较难，确定了浓度为8%的十二烷基苯磺酸钠与浓度为1.5mol/L的聚乙二醇为聚氨酯亲水性改性优化工艺，改性后的聚氨酯填料接触角从127.7°提高至72.8°，吸水性提高了111.3%-161%。

通过对聚氨酯填料挂膜实验的正交分析，得出了聚氨酯填料挂膜实验因素主次关系为：填料孔径→填料尺寸→曝气强度，最优化聚氨酯填料参数为干密度为0.45-0.55 g/cm3、孔隙率为95%、孔径为1mm、填料尺寸为10mm×10mm×10mm，初期挂膜气水比为6：1。该填料在移动床生物反应器中对COD、NH3-N、TN去除率分别可达到92.3%、96.2%、56.9%。以上可作为水处理填料。该填料对COD、NH3-N、TN、NO3--N、NO2--N、TP的具有一定的吸附性能，吸附量分别达到13.9%、8.3%、15.3%、3.2%、3.7%、13.6%，在50-100min达到吸附平衡

通过对聚氨酯填料复合式动态膜生物反应器的研究，发现了溶解氧为2mg/L的情况下反应器对平均出水COD、NH3-N、TN值分别为7.5mg/L、0.772 mg/L、11.34 mg/L，去除率分别为97.1%、98.12%、75.20%。总氮去除效果率高于传统动态膜生物反应器的45.18%。填料上的生物膜量可达到0.113g SS/cm3；反应器中单一周期内的各污染物去除主要发生在1-4h；复合式动态膜生物反应器的硝化速率为2.24 mgNH3-N/(gMLSSh)、反硝化速率为1.71 mgNOX--N/(gMLSSh)，与脱氮率75%基本吻合。

关键词： 聚氨酯填料 移动床生物反应器 动态膜生物反应器 脱氮

目  录

一、 绪论 1

（一）聚氨酯填料的研究现状 1

（二）聚氨酯在水处理中的应用 1

（三）研究目的和意义 1

（四）主要研究内容………………………………………..……………………………………..1

二、 实验概况 2

（一）实验用水 2

（二）实验步骤……………………………………………………………………………………..2

三、 聚氨酯填料的选择 3

(一) 聚氨酯填料的改性…………………………………………………………………………3

（二）聚氨酯填料物理参数的选择 3

四、 聚氨酯填料在移动床反应器中的参数确定 4

五、 聚氨酯填料在动态膜反应器中的应用研究 5

（一）聚氨酯填料在反应器中的应用研究 5

（二）脱氮性能研究……………………………………………………………………………….5

（三）有机物变化特征……………………………………………………………………………5

 (四) 本章小结……………………………………………………………………………………5

六、 结论与建议 6

参考文献 7