龍王嘴污水處理廠進(jìn)水碳源細(xì)分及其在中試系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化

【摘要】：有機(jī)物是城市污水中主要的污染物質(zhì),也是活性污泥生長(zhǎng)和代謝的重要碳源和能源,且對(duì)活性污泥系統(tǒng)的處理效果存在重要的影響。本文以武漢市龍王嘴污水處理廠為研究對(duì)象,以中試模型系統(tǒng)為研究手段,測(cè)試了其進(jìn)水中各主要有機(jī)物的含量,并將其與中試模型系統(tǒng)的處理效果及ASM模型進(jìn)水組分的含量聯(lián)系起來(lái),尋求它們之間的關(guān)系,得出了以下的主要結(jié)論： (1)反相高效液相色譜法被證實(shí)是一種能夠較為準(zhǔn)確和精確地對(duì)城市污水中低濃度的揮發(fā)性脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)定的方法,本研究用該法對(duì)龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的含量進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中VFA含量的季節(jié)性變化明顯,4-5月濃度較高,穩(wěn)定在25mg/L以上,而7-12月含量較低,濃度在1-10mg/L之間徘徊,且大都只含有乙酸,有時(shí)會(huì)含有丙酸,偶爾會(huì)出現(xiàn)正丁酸和異丁酸,其中乙酸和丙酸的含量之和占到總VFA的90%以上。進(jìn)水VFA的總量占污水總COD的比例也隨季節(jié)改變,在4-5月、夏季和冬季分別占進(jìn)水總COD的10%-11%、3%-5%及1%-3%； (2)龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的含量與龍王嘴污水處理廠中試系統(tǒng)的TP、磷酸鹽和COD去除率之間存在著良好的正相關(guān)性,且揮發(fā)性脂肪酸(VFA)中丙酸/乙酸比的變化對(duì)聚磷菌的厭氧釋磷、好氧吸磷及活性污泥系統(tǒng)的除磷效率具有重要的影響,聚磷菌的厭氧釋磷強(qiáng)度隨著丙酸/乙酸比的增大而減小,厭氧段COD吸收速率隨著丙酸/乙酸比的增大先增大后減小,且在丙酸/乙酸=2時(shí)達(dá)到最大值； (3)試驗(yàn)采用葸銅比色法、Folin-酚法及紫外分光光度法對(duì)龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中糖類(lèi)、蛋白質(zhì)及油脂的含量進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)得龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中總糖、蛋白質(zhì)和油脂的含量分別占到進(jìn)水總COD的3%-20%、19%-69%及3%-13%,進(jìn)水中溶解性糖和溶解性蛋白質(zhì)分別平均占到總糖和總蛋白質(zhì)的9%和32%; (4)本研究尋求了龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中溶解性糖ST、顆粒性糖XT、溶解性蛋白質(zhì)SD、顆粒性蛋白質(zhì)XD、惰性溶解性蛋白質(zhì)ID和油脂XF的含量與ASM模型進(jìn)水組分中的溶解性可生物降解有機(jī)物Ss、惰性溶解性有機(jī)物SI、慢速可生物降解有機(jī)物xs及惰性顆粒性有機(jī)物XI的含量之間的關(guān)系,并總結(jié)了預(yù)測(cè)公式： Ss=0.95(SA+ST+SD-ID) Si=ID+2.64 Xs=0.9541(XT+XD+XF+SD')+22.751 XI=CTCOD-(SA+ST+SD)-0.9541(XT+XD+XF)-25.39 (5)在不同工況下,糖和蛋白質(zhì)在龍王嘴污水處理廠中試系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律各不相同。在分段進(jìn)水1、AO除磷和分段進(jìn)水2這3個(gè)工況下,糖在選擇池和厭氧段就基本被消耗完全,而蛋白質(zhì)在缺氧段也有部分的消耗。而在這3種工況下,中試系統(tǒng)對(duì)糖的去除率基本相同,而分段進(jìn)水1工況對(duì)蛋白質(zhì)的去除率較之其他兩工況低。在投加碳源50mg/L的工況下,由于微生物未適應(yīng)新加入的黃水,因此無(wú)法對(duì)其進(jìn)行利用,導(dǎo)致系統(tǒng)各池中糖和蛋白質(zhì)的含量較高,且系統(tǒng)脫氮效率沒(méi)有得到改善。而在投加碳源100mg/L的工況下,微生物開(kāi)始適應(yīng)新的碳源,系統(tǒng)糖、蛋白質(zhì)和TN的去除率都有所升高。兩種有機(jī)物在中試系統(tǒng)中的遷移降解規(guī)律與各工況下的進(jìn)水水質(zhì)和系統(tǒng)的運(yùn)行情況等因素有關(guān)。 【關(guān)鍵詞】：碳源 揮發(fā)性脂肪酸(VFA) 糖 蛋白質(zhì) 油脂 ASM模型
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 課題的來(lái)源和背景11-12
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 課題背景11-12
• 1.2 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)12-13
• 1.2.2 VFA中丙酸/乙酸比值對(duì)生物除磷的影響13
• 1.2.3 ASMs模型中的S_A13-14
• 1.2.4 城市污水中VFA的測(cè)定方法簡(jiǎn)述14-17
• 1.3 ASMs模型COD進(jìn)水組分與典型有機(jī)物之間的關(guān)系17-19
• 1.3.1 ASM系列模型17
• 1.3.2 進(jìn)水水質(zhì)特性參數(shù)17-18
• 1.3.3 城市污水中的典型有機(jī)物18-19
• 1.4 典型有機(jī)物去除機(jī)理研究進(jìn)展19-21
• 1.4.1 城市污水的有機(jī)組成19-20
• 1.4.2 糖類(lèi)去除機(jī)理研究進(jìn)展20
• 1.4.3 蛋白質(zhì)去除機(jī)理研究進(jìn)展20-21
• 1.5 研究目標(biāo)21
• 1.6 研究?jī)?nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題21-22
• 1.7 擬采取的研究方法、技術(shù)路線22-24
• 第2章 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量的測(cè)定及其應(yīng)用24-44
• 2.1 城市污水中低濃度VFA測(cè)定方法的選擇24-31
• 2.1.1 VFA的測(cè)定方法及其存在的問(wèn)題24-25
• 2.1.2 反相高效色譜法25-28
• 2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論28-31
• 2.2 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水VFA含量的測(cè)定31-34
• 2.2.1 試驗(yàn)材料與方法31
• 2.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論31-34
• 2.3 進(jìn)水中VFA含量對(duì)活性污泥系統(tǒng)處理效果的影響34-38
• 2.3.1 試驗(yàn)材料與方法35
• 2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論35-38
• 2.4 丙酸/乙酸比對(duì)聚磷菌厭氧釋磷的影響38-43
• 2.4.1 試驗(yàn)材料與方法38-39
• 2.4.2 結(jié)果及討論39-43
• 2.5 小結(jié)43-44
• 第3章 ASM模型進(jìn)水組分測(cè)定的新探索44-65
• 3.1 城市污水中各有機(jī)組分測(cè)試方法的選擇44-51
• 3.1.1 糖類(lèi)測(cè)試方法的選擇44-46
• 3.1.2 蛋白質(zhì)測(cè)試方法的選擇46-49
• 3.1.3 油脂測(cè)試方法的選擇49-51
• 3.2 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中典型有機(jī)物含量的測(cè)定51-57
• 3.2.1 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中糖類(lèi)含量的測(cè)定51-53
• 3.2.2 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定53-55
• 3.2.3 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水中油脂含量的測(cè)定55-56
• 3.2.4 龍王嘴污水處理廠進(jìn)水典型有機(jī)物組成56-57
• 3.3 ASM模型進(jìn)水組分組成及含量的預(yù)測(cè)57-64
• 3.3.1 ASM模型進(jìn)水組分及典型有機(jī)物組成57
• 3.3.2 易生物降解有機(jī)物S_S組成及含量的預(yù)測(cè)57-59
• 3.3.3 惰性溶解性有機(jī)物S_I組成及含量的預(yù)測(cè)59-61
• 3.3.4 慢速可生物降解有機(jī)物X_S組成及含量的預(yù)測(cè)61-63
• 3.3.5 惰性顆粒性有機(jī)物X_I的預(yù)測(cè)63-64
• 3.4 小結(jié)64-65
• 第4章 典型有機(jī)物在活性污泥系統(tǒng)中的遷移和降解65-75
• 4.1 試驗(yàn)材料與方法65-66
• 4.1.1 水相中糖和蛋白質(zhì)的測(cè)定65
• 4.1.2 物料平衡65-66
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論66-74
• 4.2.1 各工況下糖、蛋白質(zhì)在中試系統(tǒng)中的遷移降解情況66-71
• 4.2.2 投加碳源工況下糖、蛋白質(zhì)在中試系統(tǒng)中的遷移降解情況71-74
• 4.3 小結(jié)74-75
• 第5章 結(jié)論與建議75-77
• 5.1 研究結(jié)論75-76
• 5.2 問(wèn)題與建議76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82

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