城市污水生物處理單元工藝改進(jìn)及效能研究

【摘要】：近年來(lái),隨著城市污水產(chǎn)量的不斷增加,水體污染程度逐漸加深,如何構(gòu)建既具有較高處理效率又能降低能源消耗的處理工藝,成為污水處理理論研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)的新熱點(diǎn)?；钚晕勰喾ㄗ鳛榇蠖鄶?shù)城市污水處理廠的首選工藝,其核心部分為曝氣池,在現(xiàn)運(yùn)行城市污水處理廠中,普遍存在曝氣能耗大、處理效率低等特點(diǎn),對(duì)污水廠曝氣池改造還同時(shí)面臨施工難度大、改造費(fèi)用高等技術(shù)限制。本文基于微壓內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器研究成果,設(shè)計(jì)了雙循環(huán)旋流反應(yīng)器,目的是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在保證反應(yīng)器內(nèi)微生物數(shù)量及活性的前提下,提高傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器去除效率并降低曝氣能耗。本試驗(yàn)以長(zhǎng)春市某污水處理廠初沉池污水為原水,在進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行工況相同的條件下,通過(guò)檢測(cè)進(jìn)出水中COD、氨氮、總氮、總磷的含量,對(duì)比研究雙循環(huán)反應(yīng)器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器在污染物處理效率方面的差異性;通過(guò)對(duì)污泥SV、SVI、脫氫酶活性的檢測(cè)及利用鏡檢技術(shù)對(duì)微生物生物相的觀察,對(duì)比研究?jī)煞N反應(yīng)器內(nèi)污泥特性;利用溶解氧儀監(jiān)測(cè)兩種反應(yīng)器內(nèi)曝氣階段溶解氧的變化情況,對(duì)比分析兩種反應(yīng)器溶解氧上升速率情況。通過(guò)對(duì)雙循環(huán)旋流反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬與實(shí)際運(yùn)行流態(tài)對(duì)比,驗(yàn)證反應(yīng)器內(nèi)液體流態(tài)與設(shè)計(jì)雙循環(huán)旋流形式基本相同,以此作為反應(yīng)器設(shè)計(jì)依據(jù),經(jīng)過(guò)3個(gè)月的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程得出以下結(jié)論:(1)兩種反應(yīng)器在COD、氨氮、總氮和總磷的處理方面均具有較高的處理效率,其中雙循環(huán)反應(yīng)器對(duì)污染物的處理效率更加穩(wěn)定,COD處理效率達(dá)到95%;在不同進(jìn)水COD情況下,氮磷的處理效率方面普遍高于傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器。(2)對(duì)比研究雙循環(huán)反應(yīng)器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器污泥性質(zhì),雙循環(huán)反應(yīng)器內(nèi)微生物種類(lèi)豐富,微生物個(gè)體較大,運(yùn)動(dòng)活躍。雙循環(huán)反應(yīng)器污泥沉降性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器,污泥沉降更快。兩種反應(yīng)器污泥脫氫酶活性基本相同。(3)對(duì)比研究雙循環(huán)反應(yīng)器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器曝氣能耗,在曝氣2h以后溶解氧均達(dá)到較高水平。在進(jìn)水水質(zhì)COD為500mg/L時(shí),達(dá)到相同溶解氧含量,雙循環(huán)反應(yīng)器較傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器縮短了14min左右的曝氣時(shí)間。以此為依據(jù)可推導(dǎo)出,雙循環(huán)反應(yīng)器較傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器節(jié)約電能0.0256 kW?h/m3。 【關(guān)鍵詞】：活性污泥法 曝氣池 雙循環(huán) 處理效率 能耗
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 主要符號(hào)表8-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 城市污水活性污泥法簡(jiǎn)介及其發(fā)展9-12
• 1.2.1 活性污泥法概述9-10
• 1.2.2 活性污泥法的發(fā)展歷程10-12
• 1.3 城市污水處理節(jié)能降耗技術(shù)現(xiàn)狀簡(jiǎn)介12-14
• 1.3.1 污水處理能耗情況分析12
• 1.3.2 污水處理節(jié)能途徑與技術(shù)12-13
• 1.3.3 水中氧傳質(zhì)理論13-14
• 1.3.4 影響氧傳質(zhì)的因素14
• 1.4 課題的提出14-16
• 1.4.1 活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)14-15
• 1.4.2 污水廠SBR曝氣池現(xiàn)存主要技術(shù)問(wèn)題15-16
• 1.4.3 研究目的及意義16
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容16
• 1.5.2 技術(shù)路線16-18
• 第2章 反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)確定18-27
• 2.1 反應(yīng)器處理有機(jī)物理論基礎(chǔ)18-19
• 2.1.1 同步硝化與反硝化機(jī)理18
• 2.1.2 生物除磷機(jī)理18-19
• 2.2 反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)19-20
• 2.2.1 微壓反應(yīng)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及工作原理19-20
• 2.2.2 試驗(yàn)反應(yīng)器設(shè)計(jì)思路20
• 2.3 雙循環(huán)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及流態(tài)驗(yàn)證20-25
• 2.3.1 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-21
• 2.3.2 驗(yàn)證反應(yīng)器流態(tài)方法21-22
• 2.3.3 反應(yīng)器內(nèi)部流態(tài)驗(yàn)證22-25
• 2.4 試驗(yàn)條件25-26
• 2.4.1 試驗(yàn)原水25
• 2.4.2 試驗(yàn)污泥25-26
• 2.5 試驗(yàn)運(yùn)行檢測(cè)26-27
• 2.5.1 反應(yīng)器運(yùn)行方案26
• 2.5.2 試驗(yàn)分析項(xiàng)目及檢測(cè)方法26-27
• 第3章 兩種反應(yīng)器對(duì)比研究污染物去除情況27-45
• 3.1 兩種反應(yīng)器污染物去除對(duì)比27-34
• 3.1.1 兩種反應(yīng)器COD的去除情況27-29
• 3.1.2 兩種反應(yīng)器氨氮的去除情況29-30
• 3.1.3 兩種反應(yīng)器總氮的去除情況30-32
• 3.1.4 兩種反應(yīng)器總磷的去除情況32-34
• 3.2 溶解氧變化規(guī)律對(duì)比研究34-36
• 3.2.1 水中溶解氧分析34
• 3.2.2 兩種反應(yīng)器溶解氧變化對(duì)比34-36
• 3.3 污泥性質(zhì)對(duì)比研究36-43
• 3.3.1 污泥濃度控制36-37
• 3.3.2 污泥生物相的變化37-40
• 3.3.3 污泥沉降性能的對(duì)比研究40-42
• 3.3.4 污泥脫氫酶活性的對(duì)比研究42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第4章 實(shí)際工程改造優(yōu)勢(shì)45-47
• 第5章 結(jié)論與建議47-49
• 5.1 結(jié)論47-48
• 5.2 建議48-49
• 參考文獻(xiàn)49-54
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果54-55
• 在學(xué)期間參加專(zhuān)業(yè)實(shí)踐55-56
• 致謝56

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