微納米曝氣生物膜反應(yīng)器處理農(nóng)村生活污水研究

【摘要】：農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題愈演愈烈,不同于城市生活污水處理工藝,農(nóng)村生活污水處理工藝需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。文章選擇生物法處理農(nóng)村生活污水,主要進(jìn)行了生物膜反應(yīng)器填料的比選工作,并使用微納米曝氣方式改良生物膜反應(yīng)器研究工藝。 實(shí)驗(yàn)研究4種填料對(duì)生物膜反應(yīng)器處理農(nóng)村生活污水的影響,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選取最適合農(nóng)村生活污水特性的填料優(yōu)化反應(yīng)器性能。研究表明,使用碳素纖維填料的反應(yīng)器處理效果最佳,第5h時(shí)COD消化完全、NH4+-N去除率為92.3%,菌膠團(tuán)生長(zhǎng)均勻,結(jié)構(gòu)多溝渠利于傳質(zhì)。這4種填料對(duì)污水中COD、NH4+-N的去除效果強(qiáng)弱順序是,碳素纖維填料組合填料海綿填料立體網(wǎng)狀填料。 在選擇合適填料的基礎(chǔ)上,使用紫外光譜等先進(jìn)儀器,監(jiān)測(cè)在不同條件下污水在反應(yīng)過(guò)程中有機(jī)物變化過(guò)程,以期為工藝運(yùn)行方式的優(yōu)化和有機(jī)物特性的快速表征奠定基礎(chǔ)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,微納米曝氣生物膜反應(yīng)器的最適宜水力停留時(shí)間為12h,填料布設(shè)2-4條,有機(jī)負(fù)荷COD選取500mg/L左右較為適合,污水處理達(dá)到最佳處理效果。 同步熒光光譜及三維熒光光譜結(jié)果分析顯示,兩種曝氣方式處理的污水在類(lèi)蛋白質(zhì)區(qū)及類(lèi)富里酸區(qū)域出現(xiàn)明顯的特征峰。普通曝氣的生物膜類(lèi)蛋白質(zhì)物質(zhì)不斷減少,類(lèi)富里酸物質(zhì)略有增長(zhǎng)但變化不大,說(shuō)明普通曝氣方式對(duì)簡(jiǎn)單有機(jī)物有較好的分解作用,對(duì)大分子的富里酸物質(zhì)效果較差。微納米曝氣的生物膜反應(yīng)器內(nèi)兩種物質(zhì)都不斷增長(zhǎng),表明微納米曝氣條件可以提高處理污水中DOM的含量,提升污水的可生化性能。紫外可見(jiàn)吸收光譜驗(yàn)證了熒光光譜的結(jié)論。 本工藝在試驗(yàn)過(guò)程中遇到最大的問(wèn)題:對(duì)磷的去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。根據(jù)各方面的分析可知,導(dǎo)致生物膜反應(yīng)器TP去除率較低的原因?yàn)?反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度過(guò)高,反正過(guò)程DO濃度居高不下,進(jìn)水中氨氮含量過(guò)高,污泥量過(guò)少及其大量溶解所致 【關(guān)鍵詞】：生物膜反應(yīng)器 填料 納米曝氣 碳素纖維
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(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6-7
• Abstract7-12
• 第一章 引言12-24
• 1.1 研究背景12-18
• 1.1.1 我國(guó)農(nóng)村污水污染概述12-13
• 1.1.2 生物膜反應(yīng)器對(duì)污染物質(zhì)去除效率差異13-14
• 1.1.3 生物膜反應(yīng)器對(duì)污染物質(zhì)脫除機(jī)理14-15
• 1.1.4 生物膜反應(yīng)器工藝優(yōu)化措施15-18
• 1.2 微納米曝氣維生物膜反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用18-20
• 1.2.1 微納米氣泡的介紹18
• 1.2.2 微納米曝氣強(qiáng)化氣液傳質(zhì)的作用機(jī)理18
• 1.2.3 微納米曝氣技術(shù)促進(jìn)氧化的作用機(jī)理18-19
• 1.2.4 微納米曝氣的技術(shù)特征19
• 1.2.5 成功實(shí)例19-20
• 1.3 微納米填料碳素纖維生態(tài)草的性質(zhì)及特征20-21
• 1.3.1 碳素纖維填料對(duì)污染物的吸附性能及特點(diǎn)20-21
• 1.3.2 碳素纖維膜生物膜的作用機(jī)理分析21
• 1.3.3 碳素纖維生物膜反應(yīng)器的設(shè)計(jì)21
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和意義21-24
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4.2 研究意義22-24
• 第二章 序批式生物膜反應(yīng)器處理農(nóng)村生活污水的填料對(duì)比研究24-34
• 2.1 材料與方法24-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)24-25
• 2.1.2 材料與方法25
• 2.1.3 填料的選擇25-26
• 2.1.4 分析項(xiàng)目與方法26
• 2.2 結(jié)果與討論26-33
• 2.2.1 DO 與pH 值變化分析26-27
• 2.2.2 COD 變化分析27-28
• 2.2.3 氮素變化分析28-30
• 2.2.4 微生物附著情況分析30-33
• 2.3 結(jié)論33-34
• 第三章 微納米曝氣生物膜反應(yīng)器的工藝研究34-41
• 3.1 材料與方法34-36
• 3.1.1 試驗(yàn)裝置34-35
• 3.1.2 試驗(yàn)用水35
• 3.1.3 接種污泥35
• 3.1.4 試驗(yàn)填料35-36
• 3.2 試驗(yàn)啟動(dòng)36
• 3.2.1 污泥培養(yǎng)與馴化36
• 3.2.2 反應(yīng)器掛膜36
• 3.2.3 加入待處理污水試運(yùn)行36
• 3.3 紫外光譜分析方法36-37
• 3.4 最佳工藝的確定37-39
• 3.4.1 水力停留時(shí)間（HRT）的確定37-38
• 3.4.2 填料數(shù)量的影響38
• 3.4.3 有機(jī)負(fù)荷的確定38-39
• 3.5 結(jié)論39-41
• 第四章 微納米曝氣生物膜反應(yīng)器處理污水過(guò)程中 DOM 變化分析41-52
• 4.1 分析項(xiàng)目與方法41
• 4.1.1 溶解性有機(jī)碳分析41
• 4.1.2 熒光光譜分析41
• 4.2 有機(jī)物變化分析41-42
• 4.3 同步熒光光譜分析42-44
• 4.4 三維熒光光譜分析44-47
• 4.5 紫外可見(jiàn)光譜47-50
• 4.5.1 SUVA28047-48
• 4.5.2 SUVA25448
• 4.5.3 E253/E20348-49
• 4.5.4 A226~40049-50
• 4.6 電鏡掃描分析50
• 4.7 結(jié)論50-52
• 第五章 生物膜反應(yīng)器除磷分析52-54
• 第六章 結(jié)果與展望54-56
• 6.1 結(jié)果54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-62
• 碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文62

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