DASB、W-SFCW特性及聯(lián)合工藝處理生活污水的研究

【摘要】：為了適應(yīng)村鎮(zhèn)生活污水處理要求，本文創(chuàng)新提出降流式厭氧懸浮填料床(Downflow anaerobic suspended-media bed，簡稱DASB)、波式潛流人工濕地(Wavy Subsurface Constructed Wetland，簡稱W-SFCW)，深入地研究了DASB、W-SFCW及其聯(lián)合工藝處理生活污水的特性。 本文首先評述了國內(nèi)外生活污水處理研究和應(yīng)用現(xiàn)狀及進(jìn)展，綜述了生活污水的厭氧生物處理和人工濕地處理；提出了改進(jìn)的厭氧反應(yīng)器、人工濕地方案和建立在此基礎(chǔ)上技術(shù)路線新穎的村鎮(zhèn)污水處理聯(lián)合工藝。 其次，針對本研究中的核心單元“DASB”和“W-SFCW”分別進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 在厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究方面，利用化糞池出水作為污水源進(jìn)行了小試和中試研究。研究結(jié)果表明，在環(huán)境溫度下DASB是一種有效的厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，在穩(wěn)定運(yùn)行階段當(dāng)水力停留時(shí)間為4小時(shí)，COD、BOD_5的去除率平均達(dá)到60％以上。 將自主開發(fā)的W-SFCW與傳統(tǒng)SFCW進(jìn)行了對比試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，W-SFCW由于充分發(fā)揮了人工濕地垂直方向上不同層次的功能，因此顯示出比SFCW更好的去除污染物的特性，在COD、SS、NH_4~+-N等主要生活污水指標(biāo)上，W-SFCW全面優(yōu)越于SFCW，同時(shí)W-SFCW比SFCW有更好的適應(yīng)不同水力負(fù)荷的能力。 進(jìn)而，研究分析了污水中氮磷元素在W-SFCW和SFCW里的演變過程，發(fā)現(xiàn)人工濕地內(nèi)基質(zhì)內(nèi)的氮磷含量及分布與污水中氮磷元素去除具有正相關(guān)性；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，由于化學(xué)過程形成的不溶性磷(多鈣磷酸鹽)沉積于基質(zhì)表面，使人工濕地有可能做到擁有巨大的除磷容量。 最后，通過1年多連續(xù)試驗(yàn)研究得出：DASB+W-SFCW聯(lián)合工藝系統(tǒng)比DASB+SFCW聯(lián)合工藝系統(tǒng)能夠更有效去除污水污染物。 【關(guān)鍵詞】：厭氧懸浮填料床 短時(shí)厭氧 波式潛流人工濕地 潛流人工濕地 聯(lián)合工藝 脫氮除磷 磷沉積 生活污水處理
【學(xué)位授予單位】：河海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：X703
【目錄】：

• 第一章 緒論16-35
• 1.1 問題的提出與研究意義16-17
• 1.2 與本研究有關(guān)的文獻(xiàn)綜述17-31
• 1.2.1 村鎮(zhèn)生活污水污染控制研究現(xiàn)狀17-21
• 1.2.2 環(huán)境溫度下生活污水厭氧生物處理綜述21-26
• 1.2.3 人工濕地處理生活污水綜述26-31
• 1.3 研究目的和內(nèi)容31-35
• 1.3.1 研究目的31
• 1.3.2 研究內(nèi)容31-35
• 第二章 DASB在短HRT下預(yù)處理生活污水的特性研究35-71
• 2.1 短HRT下DASB的小試研究35-46
• 2.1.1 研究設(shè)各及研究方法35-38
• 2.1.2 厭氧反應(yīng)器的啟動38-42
• 2.1.3 研究結(jié)果與分析42-46
• 2.2 短HRT下DASB的中試研究46-67
• 2.2.1 中試場地與裝置46-47
• 2.2.2 中試反應(yīng)器的啟動47-52
• 2.2.3 中試穩(wěn)定運(yùn)行期間主要污染物的去除效果52-59
• 2.2.4 短時(shí)HRT下的污染物去除分析及溫度和SRT的影響分析59-67
• 2.3 DASB去除顆粒COD的特性分析67-68
• 2.3.1 顆粒有機(jī)物因沉淀和截留于生物膜表面而降解67
• 2.3.2 短時(shí)厭氧反應(yīng)中有機(jī)物降解途徑67-68
• 2.4 降流式水流形式對厭氧反應(yīng)器效率影響的定性分析68-69
• 2.5 小結(jié)69-71
• 2.5.1 本章主要研究內(nèi)容69-70
• 2.5.2 本章創(chuàng)新點(diǎn)70-71
• 第三章 W-SFCW及SFOW處理生活污水的特性研究71-109
• 3.1 研究裝置及方法71-77
• 3.1.1 新型人工濕地的設(shè)計(jì)--波式潛流人工濕地71-72
• 3.1.2 試驗(yàn)場地與裝置72-74
• 3.1.3 運(yùn)行參數(shù)74
• 3.1.4 試驗(yàn)過程74-75
• 3.1.5 試驗(yàn)水質(zhì)75
• 3.1.6 分析項(xiàng)目和方法75-77
• 3.2 三種不同水力負(fù)荷運(yùn)行的有機(jī)物去除研究77-81
• 3.2.1 兩種人工濕地初始階段有機(jī)物去除77-78
• 3.2.2 以三種不同水力負(fù)荷運(yùn)行的有機(jī)物去除效果的比較78-81
• 3.2.3 水力負(fù)荷的適宜度分析81
• 3.3 長時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的有機(jī)物去除研究81-86
• 3.3.1 長時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的進(jìn)出水COD及去除率81-83
• 3.3.2 兩種人工濕地床沿程COD變化83-84
• 3.3.3 SS的去除效果84-85
• 3.3.4 降雨、蒸發(fā)與蒸騰對人工濕地有機(jī)物去除效果的影響85-86
• 3.4 氮去除研究86-95
• 3.4.1 初始階段NH4’.N去除86-88
• 3.4.2 三種水力負(fù)荷運(yùn)行階段NH4+-N的去除88-89
• 3.4.3 長時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的NHn+-N去除89-91
• 3.4.4 TN的去除效果91-94
• 3.4.5 兩種人工濕地進(jìn)出水NH4+-N與TN比較94-95
• 3.5 磷去除研究95-104
• 3.5.1 初始階段TP去除95-96
• 3.5.2 三種水力負(fù)荷階段TP的去除96-97
• 3.5.3 長時(shí)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的TP去除97-99
• 3.5.4 濕地基質(zhì)中磷的沉積99-101
• 3.5.5 影響TP去除效果的因素101-103
• 3.5.6 W-SFCW單元除磷機(jī)理分析103-104
• 3.6 W-SFCW與SFCW長時(shí)運(yùn)行水頭損失及基質(zhì)孔隙阻塞分析104-106
• 3.6.1 W-SFCW與SFCW長時(shí)運(yùn)行的水頭損失104-105
• 3.6.2 孔隙阻塞的原因105
• 3.6.3 孔隙適度阻塞有利于污水污染物的去除105
• 3.6.4 因SS孔隙阻塞的理論計(jì)算方法推導(dǎo)105-106
• 3.7 W-SFCW動力學(xué)分析106-108
• 3.7.1 人工濕地一級動力學(xué)模型106-107
• 3.7.2 影響人工濕地一級動力學(xué)模型的因素107-108
• 3.8 小結(jié)108-109
• 3.8.1 本章主要研究內(nèi)容108
• 3.8.2 本章創(chuàng)新點(diǎn)108-109
• 第四章 污水呻氮磷元素在W-SFCW和SFOW中的演變機(jī)制研究109-128
• 4.1 W-SFCW與SFCW內(nèi)土壤層及植物氮截留或吸收效果比較研究109-119
• 4.1.1 測定及取樣方法109-110
• 4.1.2 結(jié)果與分析110-117
• 4.1.3 討論117-118
• 4.1.4 附錄：試驗(yàn)步驟118-119
• 4.2 W-SFCW與SFCW內(nèi)基質(zhì)、植物磷沉積或吸收比較研究119-126
• 4.2.1 測定及取樣方、法119-120
• 4.2.2 結(jié)果與分析120-125
• 4.2.3 分析125-126
• 4.3 小結(jié)126-128
• 4.3.1 本章主要研究工作126-127
• 4.3.2 本章創(chuàng)新點(diǎn)127-128
• 第五章 DASB+W-SFOW聯(lián)合工藝處理生活污水系統(tǒng)特性分析128-140
• 5.1 DASB+W-SFCW工藝系統(tǒng)處理生活污水試驗(yàn)128-135
• 5.1.1 工藝系統(tǒng)的組成128
• 5.1.2 工藝系統(tǒng)啟動128
• 5.1.3 聯(lián)合工藝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)128-135
• 5.2 DASB+W-SFCW聯(lián)合工藝設(shè)計(jì)135-137
• 5.2.1 DASB工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)135
• 5.2.2 W-SFCW工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)135-136
• 5.2.3 推薦的DASB+W-SFCW聯(lián)合工藝流程136-137
• 5.3 DASB+W-SFCW聯(lián)合工藝應(yīng)用前景137-139
• 5.3.1 特點(diǎn)137-138
• 5.3.2 應(yīng)用前景138-139
• 5.4 小結(jié)139-140
• 5.4.1 本章主要研究內(nèi)容139
• 5.4.2 本章創(chuàng)新點(diǎn)139-140
• 第六章 結(jié)論與展望140-143
• 6.1 全文總結(jié)140-142
• 6.2 有待進(jìn)一步研究的問題142-143
• 參考文獻(xiàn)143-154
• 博士期間發(fā)表白勺論文和論著154-156
• 致謝156

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厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理印染廢水的應(yīng)用研究    操家順

利用畜禽糞便為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)厭氧發(fā)酵液工藝條件的研究    姚燕

好氧培養(yǎng)生物膜硝化系統(tǒng)進(jìn)行厭氧氨氧化的研究    梁祝

畜禽糞便厭氧發(fā)酵液產(chǎn)品的開發(fā)及其防蟲特性試驗(yàn)研究    李改蓮

天然氣凈化廢水厭氧可生化性實(shí)驗(yàn)研究    唐文斌

ABR的啟動、顆粒污泥特征及處理染料廢水的研究    蘆家娟

塞流式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器物料流場的CFD模擬    張戰(zhàn)鋒

UASB反應(yīng)器的啟動及厭氧顆粒污泥的特性研究    肖本益

厭氧折流板反應(yīng)器處理啤酒廢水的研究    李便琴