AHR反應(yīng)器處理高濃度硫酸鹽城市合流污水的試驗研究

【摘要】： 本試驗研究復(fù)合式厭氧反應(yīng)器(AHR)處理含高濃度硫酸鹽城市合流污水的工藝特征和動態(tài)特性：1、研究了低溫工況下(有機負(fù)荷、停留時間和水溫分別為1.55kgCOD／m~3·d、3.9h和10.6℃)AHR的處理效果并與常溫工況(有機負(fù)荷、停留時間和水溫分別為1.40kgCOD／m~3·d、4.0h和27.9℃)處理效果進行了比較；2、研究了單獨投加FeCl_3·6H_2O克服硫化物影響后反應(yīng)器的處理效果；3、研究了同時投加FeCl_3·6H_2O和PAC后反應(yīng)器的處理效果；4、研究了加藥后的污泥性狀以及厭氧反應(yīng)器中有機物和硫酸鹽的遷移和降解規(guī)律。試驗結(jié)果表明：1、與常溫工況相比AHR反應(yīng)器在低溫工況下實現(xiàn)穩(wěn)定高效的運行是可行的。2、SO_4~(2-)負(fù)荷從0.49kg SO_4~(2-)／m~3·d增加到1.03kg SO_4~(2-)／m~3·d(停留時間從8.73h減少到1.88h)時硫酸鹽的還原率由85.3％降低到67.17％，試驗過程中保持了較高的還原率；投加鐵鹽和PAC(第Ⅰ工況40mg／LFeCl_3·6H_2O，第Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ工況20mg／LFeCl_3·6H_2O和40mg／LPAC)對克服硫化物的毒性非常有效，控制了各工況出水毒性在微毒的范圍(發(fā)光細(xì)菌抑光率為30％以下)。3、AHR反應(yīng)器中的污泥粒徑較小，試驗過程中沒有顆粒污泥的形成。AHR反應(yīng)器6個取樣口的污泥平均粒徑范圍為36.36μm～65.09μm：污泥床處(50cm，100cm和180cm)的污泥粒徑較小為26.63μm～38.58μm，懸浮層處(220cm和270cm)的污泥粒徑相對較大為55.79μm～65.09μm；填料層與污泥床層比較接近為39.71μm。4、投加FeCl_3·6H_2O和PAC后，AHR反應(yīng)器中的污泥比阻接近于10~(12)m／kg，具有比較好的脫水性能；50cm，100cm，180cm，220cm和270cm處的污泥比阻r分別為7.6787×10~(12)，5.0335×10~(12)，3.4538×10~(12)，4.7502×10~(12)和6.4708×10~(12)m／kg。5、由于厭氧進水中SO_4~(2-)濃度和相應(yīng)的還原率都較高，可以判斷污泥中的重金屬主要是以硫化物的穩(wěn)定形態(tài)存在，對土壤環(huán)境的影響極低，因此AHR反應(yīng)器剩余污泥用于農(nóng)用具有較大的可行性。6、水力停留時間越短上升流速越大，污泥停留時間(SRT)則越短，排泥比較頻繁的是工況Ⅳ，需要2d排一次泥，工況Ⅲ，Ⅱ和Ⅰ排泥時間一般為8d，15d和30d。7、加藥后各工況出水BOD_5/COD，VFA／COD和fCOD／COD較進水都有大幅的提高。8、單獨投加鐵鹽對除磷效果的提高沒有幫助，因為AHR反應(yīng)器中的硫化物濃度非常高會優(yōu)先與鐵鹽反應(yīng)形成FeS；同時投加鐵鹽和絮凝劑PAC大大提高了總磷的去除效果，平均去除率為60％以上，出水TP基本能 達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)。9、硫酸鹽的還原主要在污泥床和污泥懸浮床內(nèi)進行，同時在填 料層中硫酸鹽也有還原但還原的幅度較小。10、COD的降解主要是在0～220cm 的污泥床層進行的，污泥懸浮層和濾料層的去除率不高，降解趨勢非常平緩。 【關(guān)鍵詞】：復(fù)合式厭氧反應(yīng)器 硫酸鹽還原 厭氧污泥
【學(xué)位授予單位】：同濟大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TU992.3
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第1章 緒論14-30
• 1.1 厭氧生物處理技術(shù)概述14-16
• 1.1.1 厭氧生物處理技術(shù)回顧14-15
• 1.1.2 厭氧處理技術(shù)的發(fā)展動向15
• 1.1.3 厭氧生物處理的理論基礎(chǔ)15-16
• 1.2 低濃度污水低溫厭氧處理的進展16-19
• 1.2.1 低溫對厭氧反應(yīng)器的影響16-19
• 1.3 厭氧消化和硫酸鹽還原19-30
• 1.3.1 含硫酸鹽有機度水厭氧處理技術(shù)現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 硫酸鹽還原菌(SRB)20
• 1.3.3 硫酸鹽還原反應(yīng)與基質(zhì)利用的關(guān)系20-21
• 1.3.4 硫酸鹽還原對厭氧降解過程的影響21-22
• 1.3.5 關(guān)于硫化物的毒性及解決硫酸鹽還原影響方法22-24
• 1.3.6 硫酸鹽還原和產(chǎn)甲烷過程之間相互競爭的因素分析24-30
• 第2章 實驗研究的目的和內(nèi)容30-35
• 2.1 研究的目的30-31
• 2.2 研究內(nèi)容31-32
• 2.3 實驗設(shè)計32-35
• 2.3.1 實驗裝置和流程32-33
• 2.3.2 分析項目及方法33-35
• 第3章 低溫工況下 AHR反應(yīng)器處理效果研究35-48
• 3.1 低溫工況的運行結(jié)果和討論35-41
• 3.1.1 懸浮物質(zhì)(SS)的去除效果分析35-37
• 3.1.2 厭氧水解處理使出水的可生化性提高37
• 3.1.3 硫酸鹽還原效果分析37-39
• 3.1.4 有機物(COD)的去除效果分析39-41
• 3.2 低溫工況與常溫工況處理效果的比較41-48
• 3.2.1 有機物(COD)去除效果的比較41-42
• 3.2.2 可生化性提高的比較42-43
• 3.2.3 污泥減量效果的比較43-48
• 第4章 投加Fe~(3+)克服硫酸鹽還原影響的實驗研究48-72
• 4.1 工況Ⅰ運行結(jié)果與分析48-55
• 4.1.1 單獨投加FeCl_3·6H_2O小試研究48-49
• 4.1.2 懸浮物(SS)去除效果分析49-50
• 4.1.3 有機物(COD)去除效果分析50-51
• 4.1.4 碳酸鹽堿度的提高51-53
• 4.1.5 硫酸鹽還原效果分析53-54
• 4.1.6 TP的去除效果54-55
• 4.2 工況Ⅱ運行結(jié)果與分析55-61
• 4.2.1 同時投加FeCl_3·6H_2O和PAC的小試研究55-56
• 4.2.2 懸浮物SS的去除效果分析56-57
• 4.2.3 有機物(COD)出去效果分析57-58
• 4.2.4 碳酸鹽堿度的提高58-59
• 4.2.5 硫酸鹽還原效果分析59-60
• 4.2.6 TP的去除效果60-61
• 4.3 工況Ⅲ運行結(jié)果與分析61-66
• 4.3.1 懸浮物(SS)去除效果分析61
• 4.3.2 有機物(COD)去除效果61-63
• 4.3.3 碳酸鹽堿度的提高63-64
• 4.3.4 硫酸鹽的還原效果分析64-66
• 4.3.5 TP的去除效果66
• 4.4 工況Ⅳ的結(jié)果和分析66-72
• 4.4.1 懸浮物(SS)去除效果分析66-67
• 4.4.2 有機物(COD)去除效果分析67-68
• 4.4.3 碳酸鹽堿度的增加68-69
• 4.4.4 硫酸鹽還原效果分析69-70
• 4.4.5 TP的去除效果70-72
• 第5章 加藥后污泥性狀及實驗結(jié)果和討論72-88
• 5.1 投加Fe~(3+)和PAC后污泥性狀的描述與分析72-78
• 5.1.1 各取樣口污泥粒徑的分布72-73
• 5.1.2 各取樣口污泥的比阻73-76
• 5.1.3 厭氧污泥重金屬的分布以及污泥農(nóng)用問題的討論76-78
• 5.2 污泥停留時間(SRT)影響因素分析78-79
• 5.3 進出水的毒性變化79-80
• 5.4 結(jié)果和討論80-88
• 5.4.1 硫酸鹽還原效果的影響因素分析80-81
• 5.4.2 有機物去除效果影響因素分析81-82
• 5.4.3 上升流速對SS去除效果的影響82-84
• 5.4.4 可生化性提高分析84-88
• 第6章 反應(yīng)器性能研究88-92
• 6.1 COD_(cr)在反應(yīng)器內(nèi)的遷移降解規(guī)律88-89
• 6.2 SO_4~(2-)在反應(yīng)器內(nèi)的遷移降解規(guī)律89-90
• 6.3 AHR反應(yīng)器的微生物的分布90-92
• 第7章 本課題研究結(jié)果與前期研究結(jié)果的比較92-93
• 第8章 結(jié)論和建議93-95
• 8.1 結(jié)論93-94
• 8.2 建議94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻96-103
• 附錄一 中試處理總平面圖103-104
• 附錄二 中試處理高程布置圖104-105
• 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果105

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