化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床處理城市污水試驗(yàn)及機(jī)理研究

【摘要】：針對傳統(tǒng)的城市污水二級處理工藝存在基建投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、磷去除效果差的缺點(diǎn),本研究在中試裝置規(guī)模上,研制采用化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床工藝處理上海市低濃度城市污水,對該工藝的運(yùn)行條件和工藝參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究;結(jié)合燒杯試驗(yàn),對化學(xué)生物絮凝工藝中回流污泥的絮凝性能進(jìn)行了分析;采用粒度分析、分子量分級和分子生物學(xué)手段,并與初沉池、化學(xué)強(qiáng)化一級工藝和傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行對比,對化學(xué)生物絮凝工藝的絮凝機(jī)理進(jìn)行了探討。 分析了化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床工藝的啟動過程,優(yōu)化了工藝運(yùn)行參數(shù),結(jié)果表明:①化學(xué)生物絮凝工藝啟動迅速,初期適量接種污泥,5d后即可穩(wěn)定運(yùn)行;水溫20℃以上時,懸浮填料床自然掛膜時間約25d。②經(jīng)優(yōu)化的工藝運(yùn)行參數(shù)如下:化學(xué)生物絮凝工藝HRT 35min,PAFC投加量70mg/L,污泥回流比33%,各廊道曝氣量分別為6.0m~3/h、3.5m~3/h、0.8m~3/h(氣水比分別為3.0、1.8、0.4);懸浮填料床填料填充比50%,HRT 2.7h,氣水比2.0:1。在上述工藝條件下,化學(xué)生物絮凝工藝對COD_(Cr)、TP和SS的去除率分別達(dá)到61.6%、70.9%和76.3%,其容積負(fù)荷分別為3.85kg/m~3·d、0.097kg/m~3·d和2.50kg/m~3·d;懸浮填料床對COD_(Cr)、TP和氨氮的去除率分別為42.1%、31.4%和49.7%,氨氮硝化效果較好,其容積負(fù)荷為0.058kg NH_4~+/m~3·d,出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。③由于生物作用,化學(xué)生物絮凝工藝可以取消化學(xué)助凝劑PAM的投加,節(jié)省約30%的藥劑費(fèi)用;在相同PAFC投加量下,化學(xué)生物絮凝工藝對各項(xiàng)污染物的去除效果均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)強(qiáng)化一級工藝,剩余污泥產(chǎn)量比后者減少10～15%。④冬季低溫條件下,化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床工藝仍實(shí)現(xiàn)了較高的污染物去除效果。⑤與傳統(tǒng)二級生物處理工藝相比,化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床工藝具有處理時間短、基建投資省、除磷能力強(qiáng)、動力能耗低的優(yōu)點(diǎn)。 化學(xué)生物絮凝工藝中回流污泥的絮凝性能研究結(jié)果表明:①單純的化學(xué)污泥回流并不能提高化學(xué)強(qiáng)化一級工藝的污染物處理效果,化學(xué)生物絮凝工藝是 【關(guān)鍵詞】：城市污水 化學(xué)生物絮凝 化學(xué)強(qiáng)化一級 懸浮填料床 硝化 顆粒物粒度分布 分子量分級
【學(xué)位授予單位】：同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：X703
【目錄】：

• 第1章 前言12-30
• 1.1 我國水資源及其污染現(xiàn)狀12-13
• 1.2 我國城市污水處理現(xiàn)狀、存在問題及對策13-16
• 1.3 強(qiáng)化一級處理工藝簡介16-24
• 1.3.1 化學(xué)強(qiáng)化一級工藝17-20
• 1.3.2 生物強(qiáng)化一級工藝20-23
• 1.3.3 化學(xué)生物絮凝工藝23-24
• 1.4 生物膜處理工藝簡介24-28
• 1.4.1 懸浮填料床特點(diǎn)25-26
• 1.4.2 懸浮填料床的應(yīng)用及研究26-28
• 1.5 本課題研究內(nèi)容和意義28-30
• 1.5.1 本課題研究意義28-29
• 1.5.2 本課題研究內(nèi)容29-30
• 第2章 試驗(yàn)水質(zhì)及中試工藝簡介30-38
• 2.1 安亭污水處理廠簡介30-31
• 2.2 試驗(yàn)期間進(jìn)水水質(zhì)31-32
• 2.3 中試試驗(yàn)裝置與設(shè)備32-36
• 2.3.1 中試工藝流程32-34
• 2.3.2 主要構(gòu)筑物34-36
• 2.3.3 中試儀表及構(gòu)筑物36
• 2.4 試驗(yàn)分析測試項(xiàng)目與方法36-38
• 第3章 化學(xué)生物絮凝工藝中試結(jié)果及分析38-69
• 3.1 化學(xué)生物絮凝工藝啟動試驗(yàn)38-39
• 3.2 化學(xué)生物絮凝工藝優(yōu)化研究39-65
• 3.2.1 絮凝劑PAFC投加量的優(yōu)化39-55
• 3.2.2 生物助凝作用55-56
• 3.2.3 曝氣攪拌強(qiáng)度的優(yōu)化56-58
• 3.2.4 污泥回流比的優(yōu)化58-60
• 3.2.5 取消快速混合池的運(yùn)行優(yōu)化60-64
• 3.2.6 工藝優(yōu)化小節(jié)64-65
• 3.3 其它因素對化學(xué)生物絮凝效果的影響分析65-67
• 3.3.1 水溫65-66
• 3.3.2 pH值66-67
• 3.3.3 小結(jié)67
• 3.4 剩余污泥產(chǎn)量分析67-68
• 3.5 中試小結(jié)68-69
• 第4章 懸浮填料床中試結(jié)果及分析69-88
• 4.1 懸浮填料床啟動試驗(yàn)69-71
• 4.2 氣水比的優(yōu)化71-77
• 4.2.1 不同氣水比條件下氨氮去除及分析71-74
• 4.2.2 不同氣水比條件下COD_(Cr)去除及分析74-76
• 4.2.3 不同氣水比條件下TP去除及分析76-77
• 4.3 水力停留時間的優(yōu)化77-83
• 4.3.1 不同水力停留時間下氨氮去除及分析78-80
• 4.3.2 不同水力停留時間下COD_(Cr)去除及分析80-81
• 4.3.3 不同水力停留時間下TP去除及分析81-83
• 4.4 冬季低溫下懸浮填料床運(yùn)行效果83-86
• 4.5 中試小結(jié)86-88
• 第5章 化學(xué)生物絮凝工藝的回流污泥絮凝性能研究88-100
• 5.1 停止加藥試驗(yàn)88-90
• 5.2 燒杯試驗(yàn)90-93
• 5.2.1 燒杯試驗(yàn)方案90-91
• 5.2.2 燒杯試驗(yàn)結(jié)果及分析91-93
• 5.3 回流污泥中的微生物種群結(jié)構(gòu)分析93-97
• 5.3.1 化學(xué)生物絮凝工藝與化學(xué)強(qiáng)化一級工藝中微生物種群結(jié)構(gòu)比較93-94
• 5.3.2 絮凝劑對化學(xué)生物絮凝工藝中微生物種群結(jié)構(gòu)的影響94-97
• 5.4 回流污泥中的微生物胞外聚合物含量分析97-99
• 5.5 小結(jié)99-100
• 第6章 化學(xué)生物絮凝工藝顆粒物去除及分析100-116
• 6.1 化學(xué)生物絮凝工藝與其它一級處理工藝顆粒物去除對比100-107
• 6.1.1 顆粒物的穩(wěn)定性分析100-102
• 6.1.2 顆粒物粒度分布及去除分析102-107
• 6.2 化學(xué)強(qiáng)化一級工藝與二級生物處理工藝顆粒物去除對比107-111
• 6.3 化學(xué)生物絮凝工藝與化學(xué)強(qiáng)化一級工藝沿程顆粒物絮凝分析111-114
• 6.3.1 沿程顆粒物的穩(wěn)定性分析111
• 6.3.2 化學(xué)強(qiáng)化一級工藝沿程顆粒物的絮凝分析111-112
• 6.3.3 化學(xué)生物絮凝工藝沿程顆粒物的絮凝分析112-114
• 6.4 小結(jié)114-116
• 第7章 化學(xué)生物絮凝工藝溶解性有機(jī)物去除及分析116-123
• 7.1 空白試驗(yàn)和膜分級方法116-117
• 7.1.1 空白試驗(yàn)116-117
• 7.1.2 膜分級方法117
• 7.2 化學(xué)生物絮凝工藝與其它一級工藝對溶解性有機(jī)物去除對比117-119
• 7.2.1 溶解性TOC的去除117-118
• 7.2.2 UV_(260)的去除118-119
• 7.2.3 溶解性有機(jī)物的分子量分布119
• 7.3 化學(xué)生物絮凝工藝與二級處理工藝對溶解性有機(jī)物去除對比119-121
• 7.3.1 溶解性TOC的去除120
• 7.3.2 溶解性有機(jī)物的分子量分布120-121
• 7.4 化學(xué)生物絮凝工藝沿程溶解性有機(jī)物去除分析121-122
• 7.5 小結(jié)122-123
• 第8章 結(jié)論與建議123-127
• 8.1 結(jié)論123-126
• 8.2 建議126-127
• 參考文獻(xiàn)127-137
• 在讀博士期間發(fā)表論文137-138
• 致謝138

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化學(xué)生物絮凝—懸浮填料床處理城市污水試驗(yàn)及機(jī)理研究    張志斌

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