城市污水處理廠二級出水深度處理工藝及運(yùn)行優(yōu)化控制研究

【摘要】：本試驗(yàn)以城市污水處理廠二級出水為研究對象，通過對二級出水水質(zhì)的分析，采用深度處理組合工藝以去除污染物達(dá)到景觀回用水標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)過程中，通過對比試驗(yàn)，確定了最佳組合工藝“混凝沉淀—O_3—生物砂濾—GAC”；同時(shí)分析了溫度、pH值、臭氧投加量在不同進(jìn)水水質(zhì)下的變化，以及考察不同水力負(fù)荷、反沖洗方式及反沖洗強(qiáng)度、初始濃度等參數(shù)對工藝的影響，從而確定組合工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果表明： 本試驗(yàn)混凝劑采用聚合氯化鋁（PAC），通過燒杯試驗(yàn)確定最佳投藥量為75mg/L時(shí)，混凝沉淀對二級出水污染物的去除達(dá)到最佳效果。 在自然掛膜期間，生物砂濾對NH_4~+-N、CODMn、濁度的去除率分別為80%、15%、80%時(shí)達(dá)到穩(wěn)定，掛膜時(shí)間為12天。 分別對臭氧前置與后置、普通砂濾與生物砂濾進(jìn)行對比試驗(yàn)研究。分析得出臭氧前置組合工藝對水中有機(jī)物的降解效能優(yōu)于臭氧后置組合工藝；生物砂濾組合工藝對水中有機(jī)物的降解效能優(yōu)于普通砂濾組合工藝。通過兩組對比試驗(yàn)可以得出“混凝沉淀—O_3—生物砂濾—GAC”為處理二級出水最佳組合工藝。 研究了水溫、pH值、反沖洗、臭氧投加量、進(jìn)水初始濃度以及水力負(fù)荷等試驗(yàn)條件對組合工藝除污效能的影響。當(dāng)組合工藝控制生物砂濾水力負(fù)荷為6m3/(m~2·h)，臭氧投加量為3mg/L，初始CODMn濃度為11mg/L，初始NH_4~+-N濃度為15.64mg/L時(shí)可以取得較好的處理效果。此外，生物砂濾反沖洗采用氣水聯(lián)合反沖洗方式：單獨(dú)氣沖強(qiáng)度為14L/(m~2·s)、單獨(dú)氣沖時(shí)間為4min；混合沖洗時(shí)氣沖強(qiáng)度為12L/(m~2·s)、水沖強(qiáng)度為8L/(m~2·s)，混合沖洗時(shí)間為6min；單獨(dú)水沖強(qiáng)度為12L/(m~2·s)、水沖時(shí)間為5min。組合工藝控制活性炭水力負(fù)荷為5m3/(m~2·h)，反沖洗采用先氣洗后水洗方式：單獨(dú)氣沖強(qiáng)度為4L/(m~2·s)，單獨(dú)氣沖時(shí)間為2min；單獨(dú)水沖強(qiáng)度為8~10L/(m~2·s)，單獨(dú)水沖時(shí)間為3~4min。 在此運(yùn)行條件下，“混凝沉淀—O_3—生物砂濾—GAC”組合工藝對二級出水中的CODMn、色度、NH_4~+-N、TN的平均去除率分別為52.39%、72.44%、93.9%、40.95%，工藝出水平均值分別為5.17mg/L、7.4NTU、2.72mg/L、13.40mg/L，出水水質(zhì)符合《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2002）。 【關(guān)鍵詞】：二級出水 深度處理 混凝沉淀—O_3—生物砂濾—GAC 景觀回用
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-25
• 1.1 研究背景12-16
• 1.1.1 水環(huán)境現(xiàn)狀12-15
• 1.1.2 我國污水處理現(xiàn)狀15-16
• 1.2 污水再生回用意義及現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 污水再生回用意義16
• 1.2.2 污水再生回用現(xiàn)狀16-17
• 1.3. 臭氧活性炭、生物砂濾技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的研究及應(yīng)用17-23
• 1.3.1 臭氧及臭氧組合工藝的研究及應(yīng)用17-22
• 1.3.2 生物砂濾的研究及應(yīng)用22
• 1.3.3 炭砂濾的研究及應(yīng)用22-23
• 1.4 課題的研究目的及主要內(nèi)容23-25
• 1.4.1 課題的研究目的23-24
• 1.4.2 課題的主要研究內(nèi)容24-25
• 第2章 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法25-30
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)25-28
• 2.1.1 試驗(yàn)裝置與工藝參數(shù)25-26
• 2.1.2 主要試驗(yàn)儀器26-27
• 2.1.3 主要試驗(yàn)試劑27
• 2.1.4 試驗(yàn)測定方法27-28
• 2.3 試驗(yàn)期間原水水質(zhì)情況28-29
• 2.4 城市景觀回用水水質(zhì)要求29-30
• 第3章 混凝與臭氧氧化技術(shù)的研究30-42
• 3.1 混凝技術(shù)研究30-32
• 3.1.1 混凝劑的選擇30
• 3.1.2 混凝劑投藥量的確定30-32
• 3.2 臭氧前后置對比工藝可行性研究32-36
• 3.2.1 臭氧氧化機(jī)理32-33
• 3.2.2 CODMn去除效果對比33-34
• 3.2.3 NH_4~+-N 去除效果對比34
• 3.2.4 NO_2~--N 的去除效果對比34-35
• 3.2.5 濁度去除效果的對比35-36
• 3.3 最佳臭氧投加量的確定36-40
• 3.3.1 臭氧投加量對 NH_4~+-N 的去除影響37-38
• 3.3.2 臭氧投加量對 NO_2~--N 的去除影響38-39
• 3.3.3 臭氧對 UV_(254)的去除影響39-40
• 3.3.4 臭氧對色度的去除影響40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 普通砂濾與生物砂濾工藝除污效果研究42-52
• 4.1 生物砂濾柱的掛膜啟動(dòng)42-46
• 4.1.1 自然生物砂濾掛膜42
• 4.1.2 生物砂濾柱微生物的環(huán)境因素42-43
• 4.1.3 生物膜啟動(dòng)過程中對主要污染物的去除效果43-46
• 4.2 普通砂濾和生物砂濾對比工藝可行性研究46-51
• 4.2.1 有機(jī)物去除效果對比46-47
• 4.2.2 NH_4~+-N 的去除效果對比47-48
• 4.2.3 TN 去除效果對比48-49
• 4.2.4 色度去除效果對比49-50
• 4.2.5 濁度去除效果50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 組合工藝影響因素分析和優(yōu)化控制52-68
• 5.1 溫度和 pH 值對組合工藝的影響52-54
• 5.1.1 溫度和 pH 值對臭氧的影響52
• 5.1.2 溫度和 pH 值對生物砂濾的影響52-54
• 5.2 反沖洗對組合工藝的影響54-60
• 5.2.1 反沖洗方式的影響54-55
• 5.2.2 反沖洗周期的影響55
• 5.2.3 反沖洗強(qiáng)度的影響55-60
• 5.3 水力負(fù)荷對組合工藝的的影響60-64
• 5.3.1 對濁度去除效果的影響61-62
• 5.3.2 對 NH_4~+-N 去除效果的影響62-64
• 5.4 水質(zhì)初始濃度對組合工藝的影響64-66
• 5.4.1 初始 CODMn濃度對組合工藝的影響64-65
• 5.4.2 NH_4~+-N 初始濃度對組合工藝的影響65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-68
• 第6章 最佳組合工藝處理效果分析68-77
• 6.1 組合工藝最佳運(yùn)行參數(shù)68-69
• 6.2 臭氧對生物膜的馴化69-70
• 6.3 組合工藝運(yùn)行效果分析70-75
• 6.3.1 對 CODMn的去除效果70-71
• 6.3.2 對 NH_4~+-N 的去除效果71-73
• 6.3.3 對 TN 的去除效果73-74
• 6.3.4 對色度的去除效果74-75
• 6.4 本章小結(jié)75-77
• 第7章 結(jié)論與建議77-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 作者簡介86-87
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87
• 在學(xué)期間參加的科研項(xiàng)目87-88

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