復合型氧化溝處理城市污水的除磷途徑探討

【摘要】：磷資源的匱乏與由N、P污染造成的水體富營養(yǎng)化是目前全球均面臨的資源與環(huán)境問題,因而如何將污水中的磷有效的資源回收利用是近幾十年來污水處理領域的研究熱點。污水廠存在由磷酸鹽的還原過程造成的磷損失,在這一過程中釋放出的磷化氫(PH3)若能得到有效收集,則解決了磷污染問題的同時還能生產有經濟價值且純度較高的含磷物質作為再生資源進行回收利用。本試驗對比分析了向前置厭氧的改良型Carrousel 2000氧化溝小試模型中投加懸浮填料前后系統(tǒng)的運行情況、厭氧池的釋磷情況以及磷平衡計算結果,并通過靜態(tài)厭氧釋磷試驗進行了進一步驗證,同時還研究了不同進水TP濃度、有無活性污泥和填料投配比對靜態(tài)厭氧釋磷的影響,通過厭氧釋磷情況和系統(tǒng)磷平衡計算的結果來探討懸浮填料氧化溝系統(tǒng)的除磷途徑。①氧化溝投加填料前穩(wěn)定運行期間COD、TN、TP和NH4+-N指標的平均去除率分別為89.06%、77.92%、74.91%、91.44%;投加后平均去除率分別為89.14%、79.60%、76.98%、92.67%,出水濃度均能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級B標,其中COD、TN、NH4+-N的平均出水濃度均能達到一級A標的要求。②氧化溝系統(tǒng)投加填料前后厭氧池平均釋磷量分別為1.75mg/L、-1.61mg/L,發(fā)現(xiàn)投加填料后懸浮填料氧化溝系統(tǒng)中存在厭氧“吸磷”現(xiàn)象。而靜態(tài)厭氧釋磷試驗結果表明在厭氧狀態(tài)下確實存在“吸磷”現(xiàn)象,分析認為懸浮填料的添加是導致這一現(xiàn)象產生的主要原因,并排除了由DPB的反硝化吸磷以及聚磷菌自身趨利避害本能導致厭氧“吸磷”現(xiàn)象發(fā)生的可能,認為在厭氧狀態(tài)下懸浮填料反應系統(tǒng)中應該還存在一種能使液相中的磷濃度不斷降低的磷去除途徑。③對有無活性污泥、不同填料投配比(10%、15%)和不同進水TP濃度(4.0mg/L、8.0mg/L和10.0mg/L)三個因素進行了靜態(tài)工況試驗,結果表明有機質與釋磷量之間有一定關聯(lián)。而且因素分析結果說明活性污泥的存在與否對釋磷量的多少有顯著影響,填料投配比則沒有明顯影響,而進水TP濃度在有污泥的條件下對釋磷量有顯著影響,無污泥的情況下影響不顯著。無污泥的反應結果表明在靜態(tài)厭氧釋磷試驗的反應器中存在某種反應能不斷消耗水中的含磷物質,且隨著進水TP濃度的升高其釋磷速率的拐點出現(xiàn)時間延遲,在這一拐點后其TP的消耗速率驟然加快,但TP濃度變化對反應的整體趨勢和消耗速率影響不大。④物料衡算結果表明不同運行條件下的靜態(tài)厭氧釋磷試驗系統(tǒng)中都存在一定量的磷損失,而且有污泥的系統(tǒng)磷損失低于無污泥系統(tǒng),認為這種消耗溶液中TP的反應造成的磷損失受有機質的影響。而分析對比投加懸浮填料前后的氧化溝系統(tǒng)的磷平衡結果,推斷系統(tǒng)中存在一種懸浮填料生物膜上某種微生物在厭氧狀態(tài)下將磷酸鹽還原的反應,這種反應造成了系統(tǒng)中約0.1 g/d~0.2g/d的磷損失。 【關鍵詞】：懸浮填料 除磷途徑 磷酸鹽還原 磷化氫
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 課題背景9-13
• 1.1.1 磷污染現(xiàn)狀及其危害9-10
• 1.1.2 磷資源利用與回收現(xiàn)狀10-13
• 1.2 磷污染治理13-15
• 1.2.1 源頭禁磷13
• 1.2.2 污水中磷的去除13-15
• 1.2.3 減小內源磷釋放15
• 1.3 生物除磷機理15-18
• 1.3.1 傳統(tǒng)生物除磷的機理15-16
• 1.3.2 反硝化除磷機理16-17
• 1.3.3 磷酸鹽還原的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 國內外復合型氧化溝研究現(xiàn)狀18-21
• 1.4.1 氧化溝概述18-20
• 1.4.2 復合型生物反應器20-21
• 1.5 課題的研究內容與目的21-22
• 1.5.1 課題的提出21
• 1.5.2 研究目的21
• 1.5.3 研究內容21-22
• 2 試驗方法22-26
• 2.1 工藝流程與試驗裝置22-23
• 2.2 運行參數23
• 2.3 原水水質與分析方法23-26
• 2.3.1 原水水質23
• 2.3.2 主要指標分析方法23-24
• 2.3.3 試驗藥品24-26
• 3 懸浮填料氧化溝的厭氧釋磷研究26-35
• 3.1 懸浮填料的性能與投配方式26
• 3.2 氧化溝系統(tǒng)的啟動26-29
• 3.2.1 活性污泥的培養(yǎng)與馴化26-27
• 3.2.2 氧化溝穩(wěn)定運行階段的處理效果27-29
• 3.3 懸浮填料氧化溝系統(tǒng)的試驗研究29-31
• 3.3.1 填料掛膜29-30
• 3.3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定運行階段的處理效果30-31
• 3.4 投加填料前后處理情況分析31-33
• 3.4.1 總體處理情況的分析比較31-32
• 3.4.2 厭氧釋磷情況的分析比較32
• 3.4.3 添加填料后厭氧“吸磷”現(xiàn)象產生原因的探討32-33
• 3.5 本章小結33-35
• 4 懸浮填料氧化溝的靜態(tài)厭氧釋磷試驗35-45
• 4.1 厭氧“吸磷”現(xiàn)象的靜態(tài)試驗驗證35-37
• 4.2 不同因素條件下的靜態(tài)試驗結果37-40
• 4.2.1 影響因素的確定37-38
• 4.2.2 試驗結果與分析38-40
• 4.3 不同因素的厭氧釋磷影響分析40-44
• 4.3.1 活性污泥的影響41-42
• 4.3.2 進水TP濃度的影響42-43
• 4.3.3 填料投配比的影響43-44
• 4.4 本章小結44-45
• 5 系統(tǒng)磷平衡研究45-53
• 5.1 靜態(tài)試驗系統(tǒng)磷平衡研究45-48
• 5.1.1 靜態(tài)試驗系統(tǒng)TP的物料平衡45-46
• 5.1.2 靜態(tài)試驗系統(tǒng)的P平衡結果與分析46-48
• 5.2 懸浮填料氧化溝系統(tǒng)磷平衡研究48-52
• 5.2.1 系統(tǒng)TP的物料平衡48-49
• 5.2.2 懸浮填料氧化溝系統(tǒng)的P平衡結果與分析49-52
• 5.3 本章小結52-53
• 6 結論與建議53-55
• 6.1 結論53-54
• 6.2 建議54-55
• 致謝55-56
• 參考文獻56-62
• 附錄 A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄62

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