城鎮(zhèn)污水處理A_mO_n一體化工藝研發(fā)及機(jī)理研究

【摘要】：2005年，全國(guó)廢水排放總量為524.5億噸，其中城鎮(zhèn)生活污水排放量為281.4億噸，占廢水排放總量的53.7％，其中小城鎮(zhèn)生活污水處理率低，污水的直接排放不僅造成小城鎮(zhèn)本身的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，而且成為區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源。由于小城鎮(zhèn)污水水質(zhì)主要以生活污水為主，針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，本研究選擇與小城鎮(zhèn)污水水質(zhì)相類(lèi)似的上海市東區(qū)水質(zhì)凈化廠初沉池出水為研究對(duì)象，采用一體化A_mO_n工藝對(duì)其進(jìn)行處理。經(jīng)過(guò)小試、中試試驗(yàn)研究，在對(duì)該工藝運(yùn)行條件和工藝參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合分子生物學(xué)等分析手段，對(duì)工藝去除污染物的機(jī)理進(jìn)行了初步探討和分析，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果構(gòu)建了工藝的數(shù)學(xué)模型。本論文主要分為以下四部分研究?jī)?nèi)容及結(jié)論。 一體化A_mO_n工藝小試試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容包括：(1)反應(yīng)器水力停留時(shí)間優(yōu)化研究。結(jié)果表明：水力停留時(shí)間為8.5h時(shí)，一體化反應(yīng)器具有良好的有機(jī)物去除和脫氮能力，超過(guò)8.5h以后，水力停留時(shí)間的延長(zhǎng)對(duì)反應(yīng)器污染物去除效果影響不明顯。(2)系統(tǒng)污泥齡優(yōu)化研究。結(jié)果表明：從污染物去除角度而言，當(dāng)外界溫度比較適應(yīng)的條件下，A_mO_n工藝可以采用較低的泥齡，在水溫大于20℃，泥齡為10d的情況下，COD_(Cr)、NH_3-N、TN、TP的平均去除率為別為66.4％、83.8％、54.7％、48.1％。(3)好氧區(qū)溶解氧濃度對(duì)反應(yīng)器處理效果影響的研究。結(jié)果表明：好氧區(qū)溶解氧濃度是控制工藝運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)，它不僅影響著一體化反應(yīng)器好氧區(qū)微生物各種生理活動(dòng)，而且影響著厭氧／缺氧區(qū)有效容積的大小。試驗(yàn)表明：保持反應(yīng)器好氧區(qū)溶解氧濃度在3.0～5.0mg／L是合適的選擇。(4)懸浮填料A_mO_n一體化小試試驗(yàn)研究。試驗(yàn)考察了不同填料填充比在不同溶解氧濃度條件下對(duì)污染物的去除效果。結(jié)果表明：相同溶解氧濃度下，填料填充比的下降，反應(yīng)器對(duì)污染物的處理效果下降；相同填充比不同溶解氧濃度條件下，溶解氧濃度較高的工況污染物去除效果好于較低的工況，但隨著填充比下降，溶解氧濃度造成的處理效果差異減小。(5)懸浮填料活性污泥一體化A_mO_n工藝研究。由于懸浮填料強(qiáng)化了好氧硝化效果，使得活性污泥可以選擇較低的污泥齡，利于整個(gè)系統(tǒng)的脫氮除磷效果，在懸浮填料填充比為30％，活性污泥齡為9d條件下，反應(yīng)器污染物去除效率分別為：COD_(Cr)：75.2％、NH_3-N：76.5％、TN：65.5％、TP：55.2％。 一體化A_mO_n工藝污染物去除機(jī)理研究?jī)?nèi)容包括：(1)利用PCR-DGGE方法分析研究A_mO_n一體化污水處理系統(tǒng)中氨氧化細(xì)菌和亞硝酸氧化細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)和多樣性特征。結(jié)果表明，工藝運(yùn)行特征顯著影響菌群組成。其中，相對(duì)于AOB菌群和Nitrobacter菌屬，Nitrospira菌群結(jié)構(gòu)的改變更為明顯。同一反應(yīng)器中不同 【關(guān)鍵詞】：生活污水 一體化 A_mO_n工藝 活性污泥 懸浮填料 硝化 反硝化 數(shù)學(xué)模型 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：同濟(jì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 第1章 前言15-32
• 1.1 小城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀15-17
• 1.1.1 小城鎮(zhèn)污水造成的嚴(yán)重污染15-16
• 1.1.2 小城鎮(zhèn)污水的主要特征16-17
• 1.2 小城鎮(zhèn)污水處理工藝17-20
• 1.2.1 小城鎮(zhèn)污水處理工藝應(yīng)滿足的條件17-18
• 1.2.2 幾種小城鎮(zhèn)污水處理工藝18-20
• 1.3 一體化污水處理工藝20-24
• 1.3.1 一體化裝置的特征及分類(lèi)20
• 1.3.2 幾種一體化污水處理工藝20-24
• 1.4 懸浮填料生物膜工藝24-26
• 1.4.1 懸浮填料生物膜工藝的特點(diǎn)24-25
• 1.4.2 懸浮填料生物膜工藝研究現(xiàn)狀25-26
• 1.5 生物脫氮理論進(jìn)展26-30
• 1.5.1 厭氧氨氧化26-28
• 1.5.2 同步硝化反硝化28-29
• 1.5.3 短程硝化反硝化29-30
• 1.6 論文研究?jī)?nèi)容及意義30-32
• 1.6.1 本論文研究的意義30-31
• 1.6.2 論文研究?jī)?nèi)容31-32
• 第2章 試驗(yàn)水質(zhì)及工藝介紹32-39
• 2.1 試驗(yàn)水質(zhì)情況32-34
• 2.2 A_mO_n一體化污水生物處理工藝簡(jiǎn)介34-36
• 2.3 試驗(yàn)分析項(xiàng)目及測(cè)試方法36
• 2.4 反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)軟件模擬36-39
• 第3章 活性污泥A_mO_n工藝小試試驗(yàn)研究39-62
• 3.1 小試試驗(yàn)裝置介紹39-42
• 3.2 小試試驗(yàn)活性污泥馴化培養(yǎng)42-43
• 3.3 工藝水力停留時(shí)間優(yōu)化試驗(yàn)研究43-50
• 3.3.1 試驗(yàn)條件43-44
• 3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論44-50
• 3.3.3 小結(jié)50
• 3.4 不同污泥齡對(duì)工藝處理效果影響的試驗(yàn)研究50-55
• 3.4.1 試驗(yàn)條件51
• 3.4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論51-55
• 3.4.3 小結(jié)55
• 3.5 好氧區(qū)不同溶解氧濃度對(duì)反應(yīng)器處理效果影響研究55-60
• 3.5.1 試驗(yàn)條件55-56
• 3.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論56-60
• 3.5.3 小結(jié)60
• 3.6 本章結(jié)論60-62
• 第4章 懸浮填料A_mO_n工藝小試試驗(yàn)研究62-85
• 4.1 填料的選擇及掛膜63-68
• 4.1.1 填料的選擇63-64
• 4.1.2 填料的掛膜64-68
• 4.2 填料填充比對(duì)工藝污染物去除效果影響的研究68-83
• 4.2.1 50%填充比工況對(duì)污染物去除情況68-73
• 4.2.2 40%填充比工況對(duì)污染物去除情況73-78
• 4.2.3 30%填充比工況對(duì)污染物去除情況78-81
• 4.2.4 生物膜電鏡掃描情況81-83
• 4.2.5 不同填充比處理效果的對(duì)比83
• 4.3 本章結(jié)論83-85
• 第5章 懸浮填料活性污泥聯(lián)合運(yùn)行A_mO_n工藝及相關(guān)機(jī)理研究85-113
• 5.1 活性污泥懸浮填料A_mO_n工藝試驗(yàn)研究85-93
• 5.1.1 30%填充比與活性污泥聯(lián)合運(yùn)行階段試驗(yàn)結(jié)果及分析85-90
• 5.1.2 活性污泥懸浮填料聯(lián)合運(yùn)行工況燒杯試驗(yàn)90-93
• 5.2 小試試驗(yàn)部分工況分子生物學(xué)分析93-97
• 5.2.1 取樣與DNA提取93
• 5.2.2 PCR擴(kuò)增和DGGE電泳分析方法93-94
• 5.2.3 基于DGGE圖譜的多樣性分析94
• 5.2.4 結(jié)果與討論94-97
• 5.2.5 小結(jié)97
• 5.3 懸浮填料硝化、反硝化活性試驗(yàn)97-112
• 5.3.1 硝化活性研究98-105
• 5.3.2 反硝化活性研究105-112
• 5.4 本章結(jié)論112-113
• 第6章 一體化A_mO_n反應(yīng)器中試試驗(yàn)研究113-124
• 6.1 中試試驗(yàn)研究113-117
• 6.1.1 中試試驗(yàn)條件114-116
• 6.1.2 中試試驗(yàn)結(jié)果與討論116-117
• 6.2 A-A_mO_n系統(tǒng)中試試驗(yàn)117-123
• 6.2.1 A-A_mO_n系統(tǒng)試驗(yàn)介紹117-118
• 6.2.2 A-A_mO_n系統(tǒng)試驗(yàn)結(jié)果及討論118-123
• 6.3 本章結(jié)論123-124
• 第7章 一體化A_mO_n工藝數(shù)學(xué)模型研究124-148
• 7.1 基于莫諾模式反應(yīng)器機(jī)理模型研究124-130
• 7.1.1 反應(yīng)器類(lèi)型的判斷124-125
• 7.1.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)125-128
• 7.1.3 參數(shù)計(jì)算128-130
• 7.1.4 小結(jié)130
• 7.2 反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究130-146
• 7.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在城市污水處理中的應(yīng)用130-135
• 7.2.2 一體化A_mO_n反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究135-146
• 7.3 本章結(jié)論146-148
• 第8章 結(jié)論與建議148-151
• 8.1 論文結(jié)論148-150
• 8.2 建議150-151
• 致謝151-152
• 參考文獻(xiàn)152-161
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及博士期間發(fā)表論文161

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“數(shù)?！碧顺鰯?shù)字管理路    齊瑞普

數(shù)學(xué)模型的驅(qū)動(dòng)器    劉軍紅 中國(guó)現(xiàn)代國(guó)際關(guān)系研究院學(xué)者

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排水集團(tuán)夏季降溫靠污水空調(diào)    通訊員　劉海

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城鎮(zhèn)污水處理A_mO_n一體化工藝研發(fā)及機(jī)理研究    劉長(zhǎng)青

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開(kāi)關(guān)電器觸頭材料噴濺侵蝕模型研究及其試驗(yàn)    吳細(xì)秀

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