條束狀復(fù)合填料SBBR系統(tǒng)處理寒地小城鎮(zhèn)生活污水的研究

【摘要】：目前我國(guó)廣大寒冷地區(qū)的小城鎮(zhèn)由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等原因，污水處理設(shè)施建成后無(wú)法運(yùn)行或只能低負(fù)荷運(yùn)行，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的小城鎮(zhèn)甚至還沒(méi)有建設(shè)有效的污水處理設(shè)施。本研究在分析、對(duì)比目前國(guó)內(nèi)外用于寒地中小城鎮(zhèn)污水處理的工藝方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)寒冷地區(qū)小城鎮(zhèn)污水水量相對(duì)較小、水質(zhì)變化較為劇烈、水質(zhì)復(fù)雜且波動(dòng)較大、建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用不足、城市基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后、技術(shù)人員相對(duì)短缺等特點(diǎn)，提出了兼有間歇技術(shù)靈活性和生物膜技術(shù)穩(wěn)定性序特點(diǎn)的序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR），為寒冷地區(qū)小城鎮(zhèn)新建污水處理廠或原有污水處理廠升級(jí)改造的提供了備選方案。 本研究自主研發(fā)了一種新型懸浮填料——條束狀硅橡膠管-無(wú)紡布復(fù)合懸浮填料，并對(duì)其表面改性方法進(jìn)行了探討；確定了常溫下，復(fù)合填料SBBR工藝的最佳運(yùn)行條件，并進(jìn)行了穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)；考察了復(fù)合填料SBBR系統(tǒng)在低溫下的運(yùn)行效果，并與傳統(tǒng)SBR法進(jìn)行了比較研究。 研究設(shè)計(jì)的填料以長(zhǎng)15mm，內(nèi)徑6mm，外徑9mm的硅橡膠管作為骨架，外部延展著8片20×20mm無(wú)紡布側(cè)翼，呈花朵形，比表面積為114m2/m~3，密度為0.93g/cm~3，具有良好的通水透氣性能，可在反應(yīng)器內(nèi)自由翻滾流化。 研究確定了對(duì)填料骨架材料——硅橡膠管改性的最佳方式為：B粗化劑+C覆蓋劑組合法，改性的硅橡膠表面被蝕刻出大量孔洞，并有金屬陽(yáng)離子附著，比表面積、親水性和親生物性具有較大幅度的改善。 確定了復(fù)合填料SBBR工藝的最佳運(yùn)行條件為：填料投配率30%，限制曝氣進(jìn)水0.5h，厭氧2h，曝氣6h，曝氣量0.06m~3/h，沉淀1h，排水0.5h。在常溫下以此條件運(yùn)行，SBBR工藝對(duì)COD、NH_3-N、TN和TP的去除率分別可達(dá)95.2%、89.2%、72.6%和87.4%，均高于SBR系統(tǒng)的去除效果。同時(shí)，通過(guò)突然增大進(jìn)水負(fù)荷的試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)SBBR系統(tǒng)對(duì)COD的沖擊負(fù)荷有很好的耐受能力。 低溫下復(fù)合填料SBBR系統(tǒng)與傳統(tǒng)SBR系統(tǒng)運(yùn)行情況的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，低溫對(duì)兩系統(tǒng)COD及NH_3-N的去除率有一定的影響，但SBBR系統(tǒng)受低溫條件影響較弱。溫度由20℃降低到5℃時(shí)，傳統(tǒng)SBR系統(tǒng)的COD去除率由89.6%下降到77.2%，NH_3-N去除率由76.9%下降到58.4%，而復(fù)合填料SBBR工藝在5℃下對(duì)COD和NH_3-N的去除率仍可達(dá)92%和78%。低溫對(duì)兩系統(tǒng)除磷的能力影響不大，二者在5℃下的TP去除率分別為81.0%和74.5%。低溫會(huì)使得SBR系統(tǒng)中的污泥沉降性能顯著降低，溫度由20℃降低至5℃，SVI值由125升至235；而低溫對(duì)SBBR系統(tǒng)的污泥沉降性能較小，在5-20℃范圍內(nèi)，其SVI值均在120~130范圍之內(nèi)。 【關(guān)鍵詞】：懸浮填料 SBBR 寒冷地區(qū) 小城鎮(zhèn) 脫氮除磷
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X799.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-26
• 1.1 課題的研究背景及研究的目的和意義11-13
• 1.1.1 課題的研究背景11-12
• 1.1.2 課題的研究目的和意義12-13
• 1.2 寒地小城鎮(zhèn)污水處理工藝研究現(xiàn)狀分析13-14
• 1.2.1 人工濕地13
• 1.2.2 膜生物反應(yīng)器13
• 1.2.3 生物膜法13-14
• 1.2.4 SBR 法14
• 1.3 SBR 法在污水處理中的應(yīng)用14-20
• 1.3.1 SBR 法概述14-15
• 1.3.2 SBR 法對(duì)污染物的去除15-17
• 1.3.3 SBR 法新型改進(jìn)工藝17-20
• 1.4 SBBR 工藝填料的研究20-25
• 1.4.1 固定填料20-21
• 1.4.2 懸浮填料21-24
• 1.4.3 填料的改性24-25
• 1.5 研究?jī)?nèi)容25-26
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法26-33
• 2.1 試驗(yàn)用水26
• 2.2 試驗(yàn)裝置26-27
• 2.3 填料的設(shè)計(jì)27-31
• 2.3.1 材料選擇27-28
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-31
• 2.4 檢測(cè)內(nèi)容及方法31
• 2.5 試驗(yàn)內(nèi)容31-33
• 第3章 復(fù)合填料的改性與評(píng)價(jià)33-41
• 3.1 復(fù)合填料改性方式的確定33-35
• 3.2 改性填料的親水性測(cè)試35-36
• 3.3 填料的掛膜試驗(yàn)36-40
• 3.3.1 掛膜啟動(dòng)參數(shù)條件36-37
• 3.3.2 填料掛膜效果比較37-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 常溫下復(fù)合填料 SBBR 工藝參數(shù)的確定及穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)41-66
• 4.1 懸浮填料投配率的確定41-51
• 4.1.1 懸浮填料投配率對(duì)系統(tǒng)內(nèi)生物量的影響41-42
• 4.1.2 懸浮填料投配率對(duì)系統(tǒng)內(nèi)生物膜活性的影響42-43
• 4.1.3 懸浮填料投配率對(duì)系統(tǒng)處理效果的影響43-51
• 4.1.4 懸浮填料投配率的確定51
• 4.2 SBBR 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的確定51-58
• 4.2.1 進(jìn)水方式及時(shí)間的確定51-52
• 4.2.2 厭氧時(shí)間的確定52-54
• 4.2.3 曝氣時(shí)間的確定54-55
• 4.2.4 曝氣量的確定55-57
• 4.2.5 沉淀時(shí)間的確定57-58
• 4.3 最佳工況下 SBBR 系統(tǒng)與傳統(tǒng) SBR 系統(tǒng)運(yùn)行效果的對(duì)比58-64
• 4.3.1 最佳工況下兩系統(tǒng)對(duì) COD 的去除情況58-60
• 4.3.2 最佳工況下兩系統(tǒng)對(duì) NH_3-N 的去除效果60
• 4.3.3 最佳工況下兩系統(tǒng)對(duì) TN 的去除效果60-61
• 4.3.4 最佳工況下兩系統(tǒng)對(duì) TP 的去除效果61-62
• 4.3.5 SBBR 系統(tǒng)中附著的生物膜62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第5章 低溫下復(fù)合填料 SBBR 工藝的運(yùn)行狀況及分析66-74
• 5.1 低溫下系統(tǒng)對(duì) COD 的去除率情況66-67
• 5.2 低溫下系統(tǒng)對(duì)氮的去除情況67-68
• 5.2.1 低溫下系統(tǒng)對(duì) NH_3-N 的去除情況67
• 5.2.2 低溫下 SBBR 系統(tǒng)對(duì) TN 的去除情況67-68
• 5.3 低溫下 SBBR 系統(tǒng)對(duì) TP 的去除情況68
• 5.4 低溫下 SBBR 系統(tǒng)的污泥沉降性能68-70
• 5.5 低溫下 SBBR 系統(tǒng)的生物量及活性70-72
• 5.6 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果83-85
• 致謝85

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