F-CASS工藝處理生活污水的試驗研究

【摘要】：隨著城市人口的不斷增長和居民生活水平的提高，城市生活污水中氮磷含量逐步增加，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，開發(fā)一種高效廉價的生活污水處理工藝成為了亟待解決的難題。無紡布-CASS工藝（Non-woven Fabric-Cyclic Activated Sludge System，簡稱F-CASS）不僅融合了傳統(tǒng)CASS工藝和膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點，而且解決了膜生物反應(yīng)器造價高、能耗高等問題，具有較高的實用價值和重要的研究意義。本試驗針對CASS最佳運行工況、F-CASS工藝的脫氮除磷效果進行了研究，并對無紡布除污的作用機理、污染機制和通量恢復(fù)等進行了分析。 本研究通過考察進水歷時、曝氣時間、污泥回流比和排水比對CASS工藝脫氮除磷效果的影響，獲得了CASS工藝最優(yōu)運行參數(shù)，即進水歷時為4h，曝氣時間為3h，污泥回流比為25%，排水比為1:3。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并啟動運行F-CASS工藝，分別考察了10μm無紡布和30μm無紡布對污染物的去除效果。結(jié)果表明，兩種孔徑的無紡布CODcr平均出水濃度分別是26.16mg/L和25.68mg/L，去除率均在90%以上；對氨氮的平均去除率分別為95.19%和94.91%，出水濃度均在5mg/L以下；對總氮的平均去除率分別是86.62%和86.70%，出水均在15mg/L以下；總磷平均出水濃度均為0.32mg/L；平均出水濁度均在0.60NTU左右，均未檢測出SS，具有良好的固液分離能力。 對F-CASS工藝中無紡布過濾機理的研究發(fā)現(xiàn)，無紡布的過濾作用主要是由機械篩分、架橋吸附、表面粘附與復(fù)式截留等四種過程協(xié)同作用的結(jié)果。對無紡布污染機制和過濾阻力進行研究分析，得出無紡布的污染主要是由附著在無紡布表面的濾餅層和粘附在無紡布內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的凝膠層污染組成；無紡布過濾阻力的主要來源也來自于這兩者，試驗中30μm無紡布過濾總阻力為1.286×109m-1，其中濾餅層污染和凝膠層污染分別約占總阻力81%和18%，其余阻力來自于無紡布自身。 通過無紡布清洗方式的對比研究發(fā)現(xiàn)，物理清洗方式中單一的人工洗刷和水力沖洗只能恢復(fù)通量的71%左右，而人工洗刷與超聲波聯(lián)用效果顯著，最高能恢復(fù)原始通量的85.78%；化學(xué)清洗中，堿性清洗劑的清洗效果優(yōu)于酸性清洗劑和氧化劑，酸性清洗劑和氧化劑的清洗效果只能恢復(fù)80%左右的通量，而堿性清洗劑的清洗效果則能達到90%以上，根據(jù)清除效果，結(jié)合清洗方式的安全實用要求，宜采用0.001mol/L的NaOH溶液浸泡6h的化學(xué)清洗方式。 【關(guān)鍵詞】：F-CASS 脫氮除磷 過濾機理 污染機制 清洗
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X799.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 課題背景10-11
• 1.1.1 我國水資源及其污染現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 我國城市污水處理現(xiàn)狀11
• 1.2 生物脫氮除磷原理11-14
• 1.2.1 生物脫氮原理11-13
• 1.2.2 生物除磷原理13-14
• 1.3 生物同步脫氮除磷技術(shù)工藝現(xiàn)狀14-21
• 1.3.1 生物同步脫氮除磷技術(shù)工藝簡介14-15
• 1.3.2 CASS 工藝15-18
• 1.3.3 無紡布在污水處理中的應(yīng)用18-21
• 1.4 課題研究目的、意義和內(nèi)容21-23
• 1.4.1 課題目的及意義21-22
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容22-23
• 第2章 試驗材料與測定方法23-26
• 2.1 試驗裝置與材料23-24
• 2.2 試驗設(shè)備24
• 2.3 試驗條件24-25
• 2.3.1 試驗水質(zhì)24-25
• 2.3.2 試驗分析項目與方法25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 CASS 工藝啟動與影響因素的試驗研究26-46
• 3.1 CASS 工藝的啟動26-27
• 3.2 運行參數(shù)對處理效果的影響27-44
• 3.2.1 進水歷時對處理效果的影響27-32
• 3.2.2 曝氣時間對處理效果的影響32-36
• 3.2.3 污泥回流比對處理效果的影響36-40
• 3.2.4 排水比對處理效果的影響40-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第4章 F-CASS 工藝處理效果與分析46-58
• 4.1 無紡布孔徑的選擇46-47
• 4.1.1 無紡布孔徑的選擇46
• 4.1.2 無紡布的清水通量試驗46-47
• 4.2 F-CASS 工藝試驗結(jié)果與分析47-53
• 4.2.1 試驗參數(shù)47
• 4.2.2 試驗結(jié)果與分析47-53
• 4.3 不同孔徑無紡布去除效果對比分析53-55
• 4.4 F-CASS 去除效果影響因素與分析55-56
• 4.4.1 無紡布材質(zhì)及其孔徑55
• 4.4.2 曝氣量的影響55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 無紡布組件去除機理與清洗措施58-68
• 5.1 無紡布過濾機理58-60
• 5.1.1 無紡布過濾機理58-60
• 5.1.2 無紡布動態(tài)膜的形成60
• 5.2 無紡布污染機制60-63
• 5.2.1 無紡布污染機理60-62
• 5.2.2 無紡布過濾阻力分析62-63
• 5.3 無紡布通量恢復(fù)的措施63-66
• 5.3.1 物理清洗63-64
• 5.3.2 化學(xué)清洗64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果75-76
• 致謝76

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