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城市污水與垃圾滲濾液及糞便污水合并處理技術(shù)研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-20 13:47:37
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城市污水與垃圾滲濾液及糞便污水合并處理技術(shù)研究【摘要】:隨著現(xiàn)代化城市的迅速發(fā)展,城市垃圾和糞便已成為困擾城市的嚴重問題,其中的垃圾滲濾液和糞便污水更給環(huán)境帶來很大的污染與危害。兩

【摘要】: 隨著現(xiàn)代化城市的迅速發(fā)展,城市垃圾和糞便已成為困擾城市的嚴重問題,其中的垃圾滲濾液和糞便污水更給環(huán)境帶來很大的污染與危害。兩類污水的氮和有機物濃度高,水質(zhì)水量變化大,單獨處理難度大,投資和運行管理費用高。若能將其與城市污水合并處理,利用城市污水對垃圾滲濾液、糞便污水的緩沖、稀釋作用,實現(xiàn)垃圾滲濾液、糞便污水和城市污水同步處理同步達標,則具有非常重要的現(xiàn)實意義。 然而垃圾滲濾液、糞便污水與城市污水合并處理將給城市污水處理廠帶來嚴重的沖擊負荷,往往出現(xiàn)脫氮效果不理想、生化系統(tǒng)不穩(wěn)定、污泥產(chǎn)率大等突出問題,廣州市大坦沙污水處理廠在長期接納糞便污水和垃圾滲濾液的實際運行中發(fā)現(xiàn)兩種污水瞬間混入時容易給污水廠帶來較大的沖擊負荷而導(dǎo)致氨氮、總氮出水不達標的現(xiàn)象。本文采用A~2/O工藝中試裝置,通過現(xiàn)場試驗,研究了垃圾滲濾液、糞便污水與城市污水合并處理的適宜混合比、工藝參數(shù)和最佳工況并且探討了投加填料后系統(tǒng)處理效果的變化。 分別以混有垃圾滲濾液、糞便污水和既混有垃圾滲濾液又混有糞便污水的城市污水為研究對象,探討了其適宜的混合比,通過單因素試驗和正交試驗研究系統(tǒng)的有機物去除和脫氮特性。結(jié)果表明:對三類污水脫氮和COD去除最主要的因素是水力停留時間;好氧池溶解氧濃度、污泥回流比、混合液回流比等因素也有較顯著影響。 糞便污水與城市污水合并處理的適宜的混合比為1:300,當水溫為28-33℃,泥齡為20d時,在最優(yōu)工況(水力停留時間9h、好氧池溶解氧濃度3mg/L、污泥回流比80%、混合液回流比200%)下運行,COD、NH_4~+-N和TN平均去除率分別為88.0%、97.1%和69.9%。 垃圾滲濾液與城市污水合并處理的適宜混合比為1:500,當水溫為26-31℃,泥齡為20d時,在最優(yōu)工況(水力停留時間11h、好氧池溶解氧濃度3mg/L、污泥回流比80%、混合液回流比200%)下運行,COD、NH_4~+-N和TN平均去除率分別為77.4%、97.2%和62.4%。 垃圾滲濾液、糞便污水與城市污水合并處理的適宜的混合比為0.4:1.5:400,當水溫為16-27℃,泥齡為20d時,在最優(yōu)工況(水力停留時間11h、好氧池溶解氧濃度3mg/L、污泥回流比80%、混合液回流比200%)下運行,COD、NH_4~+-N和TN平均去除率分別為87.7%、97.3%和64.6%。不同混合污水出水濃度均滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。 通過在好氧池投加懸浮填料形成A~2/O—生物膜工藝,進行解決污水廠接納糞便液和垃圾滲濾液的瞬間混入帶來的沖擊負荷的影響和傳統(tǒng)A~2/O工藝在生物脫氮除磷在泥齡方面的矛盾的研究。比較了兩種新型填料的處理效果,研究了新型填料的掛膜,確定了填料的最佳投配比和最佳投配方式;考察了水力停留時間、混合液回流比和污泥回流比對該工藝處理該混合污水的脫氮除磷效果的影響;通過對泥齡的試驗研究,解決脫氮與除磷在泥齡上的矛盾;在試驗得出的適宜工況條件下研究該工藝處理該混合污水的同步脫氮除磷效果。 研究表明:在好氧段中投加立體中空生物圓柱形懸浮填料比投加輕質(zhì)多孔陶粒的運行效果好,通過悶曝方式20天左右,生物膜掛膜成功;填料的最佳投配比為20%;最佳投配方式為填料在好氧1池和好氧2池的體積比為1:3;系統(tǒng)在好氧池水力停留時間為5h、混合液回流比為120%和污泥回流比為60%下具有良好的脫氮除磷效果;控制泥齡為6d時能緩解脫氮和除磷在泥齡方面的矛盾;穩(wěn)定運行一個月時間,系統(tǒng)對COD、氨氮、總氮和總磷具有高效穩(wěn)定的去除效果,COD、氨氮、總氮和總磷的平均出水濃度分別為36.22 mg/L、0.3mg/L、12.9 mg/L和0.35 mg/L,滿足國家排放標準一級A標準。 通過16S rDNA克隆文庫方法對AA/O-生物膜系統(tǒng)進行微生物群落的形態(tài)及多樣性研究,獲得如下結(jié)果:系統(tǒng)中含有豐富微生物菌群,存在多種與脫氮性能及與烷烴降解有關(guān)的菌種。好氧池2號池中的微生物菌群在種類與數(shù)量上均比前三個區(qū)域的要多,說明投加懸浮填料在一定程度上使該區(qū)域的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,這種變化對系統(tǒng)更好地降解有機物和除氮起到了積極的作用。 【關(guān)鍵詞】:垃圾滲濾液 糞便污水 城市污水 分子生態(tài)學(xué) 合并處理
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:X703
【目錄】:
  • 摘要6-8
  • ABSTRACT8-21
  • 第一章 緒論21-53
  • 1.1 研究背景21-28
  • 1.1.1 城市污水處理技術(shù)簡述21-23
  • 1.1.2 垃圾滲濾液水質(zhì)特點與環(huán)境危害23-25
  • 1.1.3 糞便污水水質(zhì)特點與環(huán)境危害25-26
  • 1.1.4 垃圾滲濾液、糞便污水對城市污水廠生產(chǎn)運行的影響26-28
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀28-36
  • 1.2.1 垃圾滲濾液處理技術(shù)28-30
  • 1.2.2 糞便污水處理技術(shù)30-33
  • 1.2.3 垃圾滲濾液、糞便污水與城市污水合并處理技術(shù)33-36
  • 1.3 復(fù)合式生物處理的研究與應(yīng)用36-40
  • 1.3.1 工藝原理36-37
  • 1.3.2 懸浮填料的類型37-39
  • 1.3.3 懸浮填料在市政污水處理中的應(yīng)用39-40
  • 1.4 生物脫氮除磷技術(shù)的研究現(xiàn)狀40-50
  • 1.4.1 污水生物脫氮原理40-46
  • 1.4.2 污水生物除磷原理46-49
  • 1.4.3 生物同步脫氮除磷工藝49-50
  • 1.5 研究的主要內(nèi)容和意義50-53
  • 1.5.1 主要研究內(nèi)容50-51
  • 1.5.2 研究的意義51-53
  • 第二章 試驗材料與方法53-59
  • 2.1 進水水質(zhì)與菌種培養(yǎng)53-55
  • 2.2 試驗裝置55-56
  • 2.3 測試項目與分析方法56-57
  • 2.4 試驗方法57-59
  • 2.4.1 正交試驗法簡介57
  • 2.4.2 正交試驗方法優(yōu)點57-58
  • 2.4.3 正交試驗的分析方法58-59
  • 第三章 糞便污水與城市污水合并處理試驗研究59-77
  • 3.1 城市污水與糞便污水混合比研究59-62
  • 3.2 混合處理影響因素研究62-66
  • 3.2.1 水力停留時間(HRT)62-63
  • 3.2.2 溶解氧濃度(DO)63-64
  • 3.2.3 外回流比(R)64-65
  • 3.2.4 混合液回流比(r)65-66
  • 3.3 正交試驗66-70
  • 3.3.1 因素、水平設(shè)計66-67
  • 3.3.2 結(jié)果與分析67-70
  • 3.4 最優(yōu)工況處理效果分析70-72
  • 3.5 糞便污水與城市污水合并處理生產(chǎn)性試驗72-74
  • 3.6 本章小結(jié)74-77
  • 第四章 垃圾滲濾液與城市污水合并處理試驗研究77-93
  • 4.1 城市污水與垃圾滲濾液混合比研究77-79
  • 4.2 混合處理影響因素研究79-82
  • 4.2.1 水力停留時間(HRT)79-80
  • 4.2.2 溶解氧濃度(DO)80
  • 4.2.3 外回流比(R)80-81
  • 4.2.4 混合液回流比(r)81-82
  • 4.3 正交試驗82-87
  • 4.3.1 因素、水平設(shè)計82-83
  • 4.3.2 結(jié)果與分析83-87
  • 4.4 最優(yōu)工況處理效果分析87-89
  • 4.5 垃圾滲濾液與城市污水合并處理生產(chǎn)性試驗89-92
  • 4.6 本章小結(jié)92-93
  • 第五章 垃圾滲濾液、糞便水與城市污水合并處理試驗研究93-107
  • 5.1 城市污水與垃圾滲濾液、糞便污水混合比研究93-94
  • 5.2 混合處理影響因素研究94-97
  • 5.2.1 水力停留時間(HRT)94-95
  • 5.2.2 溶解氧濃度(DO)95-96
  • 5.2.3 外回流比(R)96-97
  • 5.2.4 混合液回流比(r)97
  • 5.3 正交試驗97-102
  • 5.3.1 因素、水平設(shè)計97-98
  • 5.3.2 結(jié)果與分析98-102
  • 5.4 最優(yōu)工況處理效果分析102-105
  • 5.5 本章小結(jié)105-107
  • 第六章 A~2O-生物膜系統(tǒng)處理垃圾滲濾液、糞便污水與城市污水的混合污水的試驗研究107-132
  • 6.1 陶粒填料的試驗研究108-112
  • 6.1.1 陶粒的掛膜試驗108-110
  • 6.1.2 改進設(shè)備后的掛膜試驗110-112
  • 6.1.3 小結(jié)112
  • 6.2 立體中空填料的試驗研究112-132
  • 6.2.1 掛膜試驗113-117
  • 6.2.2 A~2/O—生物膜工藝的運行特性研究117-123
  • 6.2.3 A~2/O—生物膜工藝同步脫氮除磷效果研究123-129
  • 6.2.4 小結(jié)129-132
  • 第七章 A~2/O-生物膜污泥微生物生態(tài)學(xué)分析132-161
  • 7.1 引言132-138
  • 7.2 實驗材料與方法138-139
  • 7.2.1 污泥樣品138
  • 7.2.2 其它材料與試劑138-139
  • 7.2.3 主要設(shè)備139
  • 7.3 DGGE 實驗過程139-144
  • 7.3.1 污泥樣品細菌總DNA 的提取139-140
  • 7.3.2 16S rDNA 片段的PCR 擴增140-141
  • 7.3.3 V3 區(qū)片段的PCR 擴增141
  • 7.3.4 DGGE 實驗操作141-144
  • 7.4 試驗結(jié)果分析144-154
  • 7.4.1 污泥樣品細菌總DNA 提取實驗結(jié)果144-145
  • 7.4.2 16S rDNA 片段的擴增結(jié)果分析145-146
  • 7.4.3 V3 區(qū)片段的擴增結(jié)果分析146-147
  • 7.4.4 DGGE 回收V3 區(qū)再擴增產(chǎn)物電泳結(jié)果147-149
  • 7.4.5 污泥樣品16S rDNA 基因片斷序列分析與系統(tǒng)樹構(gòu)建149-154
  • 7.5 樣品菌群分析154-160
  • 7.5.1 不同樣品中微生物種群結(jié)構(gòu)分析154-155
  • 7.5.2 DGGE 圖譜的相似性分析155-157
  • 7.5.3 DGGE 圖譜中豐度較高的電泳條帶回收測序及進化分析157-160
  • 7.6 本章小結(jié)160-161
  • 結(jié)論與展望161-164
  • 參考文獻164-177
  • 攻讀博士期間取得的研究成果177-179
  • 致謝179


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有機膨潤土預(yù)處理城市垃圾滲濾液研究    朱豐收

城市垃圾填埋場滲濾液物化及生物強化預(yù)處理試驗研究    潘水秀

生物活性炭處理垃圾滲濾液生化尾水試驗研究    黃鶴

垃圾滲濾液生物處理過程的物理化學(xué)現(xiàn)象與研究    何明

混凝-MAP法應(yīng)用于垃圾滲濾液中的試驗研究    楊嚴

老齡期垃圾滲濾液的陳垃圾生物反應(yīng)器脫氮調(diào)控研究    李晶晶