折流曝氣生物濾池處理小城鎮(zhèn)污水的試驗(yàn)研究

【摘要】：近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，小城鎮(zhèn)建設(shè)萬象更新，在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度迅速加快的同時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)明顯滯后，小城鎮(zhèn)污水處理成為影響居民生活、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展而亟需解決的問題之一。針對小城鎮(zhèn)污水可生化性好，N、P含量高，污水總量偏小，日變化系數(shù)大等特點(diǎn)，需尋找一種效果好、成本低、維護(hù)少、與小城鎮(zhèn)客觀條件相適應(yīng)的污水處理設(shè)備。折流曝氣生物濾池具有單位體積內(nèi)微生物量大、有機(jī)負(fù)荷高、占地面積小和投資費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在小城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域，具有很好的適用性。 本著“經(jīng)濟(jì)高效、建設(shè)可持續(xù)、運(yùn)行簡易”的原則，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化，將折流曝氣生物濾池工藝集成在一個(gè)三級濾池串聯(lián)組合式污水處理設(shè)備中，通過生產(chǎn)性試驗(yàn)研究其處理效能。該試驗(yàn)主要包括設(shè)備的啟動(dòng)、設(shè)備的運(yùn)行效能以及不同運(yùn)行條件對設(shè)備處理效能的影響，并得到了優(yōu)化的運(yùn)行參數(shù)。另外還對各項(xiàng)污染物指標(biāo)沿程削減規(guī)律、設(shè)備內(nèi)部微生物空間分布特征和設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析研究。 試驗(yàn)采用接種活性污泥連續(xù)進(jìn)水的培養(yǎng)方式進(jìn)行掛膜啟動(dòng)，14d后設(shè)備處理效能穩(wěn)定，COD去除率達(dá)到80%以上，NH_4~+N去除率達(dá)到90%以上，鏡檢發(fā)現(xiàn)輪蟲、線蟲等后生動(dòng)物。設(shè)備在冬季低溫條件下停止進(jìn)水閑置21d，反沖洗后按設(shè)計(jì)水力負(fù)荷進(jìn)水重啟動(dòng)，5d后處理效能完全恢復(fù)。 當(dāng)設(shè)備在設(shè)計(jì)參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，對SS、COD、NH_4~+N、TN和TP的平均去除率分別為92%、77%、97%、41%和46%。BBAF設(shè)備的抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，當(dāng)進(jìn)水水力負(fù)荷在0.20fm~3/(m~3·h)~0.30m~3/(m~3·h)范圍內(nèi)變化時(shí)，各項(xiàng)污染物指標(biāo)去除效果均較好，進(jìn)水水力負(fù)荷過大，主要對SS和NH_4~+N的去除效果造成一定影響，但較大的水力負(fù)荷有利于TN的去除。 通過試驗(yàn)研究得知，氣水比為8:1，內(nèi)回流比為100%為設(shè)備的較優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)。在優(yōu)化工況下運(yùn)行時(shí)，SS、COD、NH_4~+N和TN去除率分別可達(dá)到90%、80%、90%和50%以上，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn)，對于污水中的磷元素，可通過在預(yù)處理環(huán)節(jié)投加絮凝劑PAC去除，控制設(shè)備進(jìn)水TP2mg/L，實(shí)現(xiàn)出水TP達(dá)標(biāo)。 設(shè)備在優(yōu)化工況下穩(wěn)定運(yùn)行，通過污染物濃度沿程變化試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備對SS的去除主要集中在第一好氧池上部(填料層1.8~2.7m)，有機(jī)物降解和TP的去除也主要集中在該段，氨氮削減則主要集中在第一好氧池上部(填料層1.8~2.7m)和第二好氧池下部(填料層3.6~4.5m)兩個(gè)流程段，TN的去除發(fā)生在進(jìn)水端(填料層0~0.9m)和出水端(填料層4.5~5.4m)兩個(gè)流程段?？傮w來講，設(shè)備各個(gè)部分的處理功能基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。 當(dāng)設(shè)備在優(yōu)化工況下穩(wěn)定時(shí)，通過鏡檢發(fā)現(xiàn)，缺氧池內(nèi)的微生物等級較低，主要為各種體積較小的細(xì)菌，好氧池內(nèi)微生物營養(yǎng)水平明顯上升，常見各種鞭毛類和纖毛類原生動(dòng)物，在靠近出水端，還可觀察到輪蟲、線蟲等后生動(dòng)物。缺氧濾池和第一好氧濾池內(nèi)填料單位面積上的生物量為0.3~0.5mg，第二好氧濾池內(nèi)單位面積上的生物量只有0.1mg左右，但其微生物活性比第一好氧濾池高了將近一倍。 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性分析可知，設(shè)備的基建費(fèi)用為1098元/噸水，運(yùn)行成本為0.46元/噸水，比三峽庫區(qū)已建小城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目平均水平分別降低13.3%和11.7%。并且設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，噸水占地面積僅為0.91m~2，設(shè)備的工作周期一般為2~3d，反沖洗后，處理效能恢復(fù)速度較快，進(jìn)水3h后，各項(xiàng)污染物出水濃度均可滿足國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)?？梢?，BBAF設(shè)備具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 該生產(chǎn)性試驗(yàn)表明，折流曝氣生物濾池設(shè)備處理效果好，出水穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，脫氮性能較好，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較佳，對小城鎮(zhèn)污水處理具有很強(qiáng)的適用性。 【關(guān)鍵詞】：折流曝氣生物濾池 小城鎮(zhèn)污水處理 處理效能 脫氮除磷
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景11-15
• 1.1.1 小城鎮(zhèn)污水排放及處理現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 小城鎮(zhèn)污水處理適用性分析12-14
• 1.1.3 現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用情況及評估14-15
• 1.2 曝氣生物濾池工藝15-19
• 1.2.1 曝氣生物濾池工藝發(fā)展歷程與分類15-16
• 1.2.2 曝氣生物濾池研究進(jìn)展16-17
• 1.2.3 曝氣生物濾池應(yīng)用現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 曝氣生物濾池應(yīng)用中存在的問題18-19
• 1.3 課題研究目的及內(nèi)容19-21
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-20
• 1.3.3 課題來源20
• 1.3.4 技術(shù)路線20-21
• 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及設(shè)備啟動(dòng)21-39
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)21-27
• 2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)21
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-26
• 2.1.3 填料與附屬設(shè)備26-27
• 2.2 試驗(yàn)條件27-32
• 2.2.1 試驗(yàn)場地27
• 2.2.2 試驗(yàn)水質(zhì)27-29
• 2.2.3 工藝流程29-31
• 2.2.4 試驗(yàn)安排31
• 2.2.5 測試項(xiàng)目及方法31-32
• 2.3 設(shè)備啟動(dòng)32-38
• 2.3.1 啟動(dòng)方式及結(jié)果討論33-37
• 2.3.2 長期閑置重啟動(dòng)37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 3 BBAF 設(shè)備運(yùn)行試驗(yàn)研究39-63
• 3.1 設(shè)備運(yùn)行效能研究39-43
• 3.1.1 SS 的去除率分析39-40
• 3.1.2 COD 的去除率分析40
• 3.1.3 NH_4~+-N 的去除率分析40-41
• 3.1.4 TN 的去除率分析41-42
• 3.1.5 TP 的去除率分析42-43
• 3.2 水力負(fù)荷對污染物去除效果研究43-46
• 3.2.1 SS 的去除率分析43
• 3.2.2 COD 的去除率分析43-44
• 3.2.3 NH_4~+-N 的去除率分析44-45
• 3.2.4 TN 的去除率分析45-46
• 3.2.5 TP 的去除率分析46
• 3.3 氣水比對污染物去除效果研究46-51
• 3.3.1 SS 的去除率分析47
• 3.3.2 COD 的去除率分析47-48
• 3.3.3 NH_4~+-N 的去除率分析48-49
• 3.3.4 TN 的去除率分析49-50
• 3.3.5 TP 的去除率分析50-51
• 3.4 內(nèi)回流比對污染物去除效果研究51-56
• 3.4.1 SS 的去除率分析51-52
• 3.4.2 COD 的去除率分析52-53
• 3.4.3 NH_4~+-N 的去除率分析53-54
• 3.4.4 TN 的去除率分析54
• 3.4.5 TP 的去除率分析54-56
• 3.5 投加 PAC 后污染物去除效果研究56-60
• 3.5.1 SS 的去除率分析57
• 3.5.2 COD 的去除率分析57-58
• 3.5.3 NH_4~+-N 的去除率分析58-59
• 3.5.4 TN 的去除率分析59
• 3.5.5 TP 的去除率分析59-60
• 3.6 本章小結(jié)60-63
• 4 污染物沿程變化規(guī)律和微生物空間分布特征63-79
• 4.1 污染物在填料層內(nèi)沿程變化規(guī)律63-70
• 4.1.1 SS 沿程變化規(guī)律63-64
• 4.1.2 COD 沿程變化規(guī)律64-65
• 4.1.3 NH_4~+-N 沿程變化規(guī)律65-66
• 4.1.4 TN 沿程變化規(guī)律66-67
• 4.1.5 不同價(jià)態(tài)氮元素沿程變化規(guī)律67-68
• 4.1.6 TP 沿程變化規(guī)律68-70
• 4.2 微生物空間分布特征70-76
• 4.2.1 生物相空間分布特征70-73
• 4.2.2 生物量空間分布特征73-75
• 4.2.3 生物活性空間分布特征75-76
• 4.3 本章小結(jié)76-79
• 5 BBAF 設(shè)備處理小城鎮(zhèn)污水技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析79-85
• 5.1 基建投資79-80
• 5.2 運(yùn)行成本80
• 5.3 其他80-83
• 5.4 本章小結(jié)83-85
• 6 結(jié)論與建議85-87
• 6.1 結(jié)論85-86
• 6.2 建議86-87
• 致謝87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 附錄93
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄93
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間申報(bào)和獲批的專利93

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