缺氧—好氧移動(dòng)床生物膜處理低溫城市污水

【摘要】：由于高緯度寒冷地區(qū)冬季漫長(zhǎng),廢水水溫過(guò)低,致使廢水生物處理單元中微生物的代謝能力下降,導(dǎo)致設(shè)置于戶外的污水生化處理設(shè)施的處理效率大幅度降低,經(jīng)處理后出水水質(zhì)難于達(dá)標(biāo)。我國(guó)目前尚缺乏針對(duì)冬季冰封期低溫廢水處理的成熱集成技術(shù)。為此,需要尋求合適有效的低溫穩(wěn)定運(yùn)行強(qiáng)化技術(shù),保證寒冷地區(qū)冬季污水處理達(dá)標(biāo)。圍繞這一目的,本文以城市污水作為處理對(duì)象,研究了采用缺氧-好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)處理低溫城市污水的效能。 實(shí)驗(yàn)室小試在常溫(T=20℃)和低溫(T=8℃)條件下,分別研究了模擬城市污水水質(zhì)在不同參數(shù)組合下,經(jīng)好氧MBBR處理的效能,得到在低溫8℃下好氧MBBR運(yùn)行的最優(yōu)參數(shù)組合為：填料填充比為40%,HRT=4h,DO=7～8mg/L。在最優(yōu)參數(shù)組合下,將填料填充量為50%的的缺氧MBBR與好氧MBBR連接,調(diào)整硝化液回流比為200%,得到在低溫8℃的條件下,缺氧-好氧MBBR對(duì)COD和NH4+-N的去除率可分別可達(dá)90.70%和71.65%,當(dāng)進(jìn)水中COD和NH4+-N濃度分別在400mg/L和30mg/L左右時(shí),出水中COD和NH4+-N含量均可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)TN的去除率可達(dá)65.65%。 根據(jù)小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在大慶市東城區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)了中試缺氧-好氧MBBR系統(tǒng),用以處理大慶市東城區(qū)實(shí)際生活污水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)在溫度為15～20℃的條件下啟動(dòng)時(shí)間短,即使在進(jìn)水COD、氨氮濃度較低的情況，好氧MBBR依然可在較短的時(shí)間內(nèi)完成生物掛膜。常溫(T=20～25℃)條件下,當(dāng)進(jìn)水COD、NH4+-N、TN的平均濃度分別為450mg/L、45mg/L和50mg/L時(shí),經(jīng)缺氧-好氧MBBR處理后的出水中COD、NH4+-N和TN濃度可分別穩(wěn)定于48.1 mg/L、3.41 mg/L和13.32mg/L以下,達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。 中試實(shí)驗(yàn)中,從秋季進(jìn)入冬季后,水溫從20℃驟降至13℃,對(duì)反應(yīng)器的運(yùn)行帶來(lái)了明顯的沖擊。反應(yīng)器硝化、反硝化能力均明顯下降,出水中COD、NH4+-N、TN含量不斷升高。此時(shí),通過(guò)搭建保暖措施控制水溫在8～13℃左右,同時(shí)降進(jìn)水負(fù)荷降低至0.4m3/h,穩(wěn)定一段時(shí)間后,隨著微生物對(duì)低溫的不斷適應(yīng),反應(yīng)器的除污能力開始緩慢回升,此時(shí)逐漸調(diào)整進(jìn)水負(fù)荷至0.5m3/h,8～13℃的低溫環(huán)境運(yùn)行2個(gè)月的結(jié)果表明,調(diào)整穩(wěn)定后的反應(yīng)器對(duì)COD、NH4+-N、TN的去除率分別可以達(dá)到90%、88%和60%以上,此時(shí)出水中COD、NH4+-N、TN含量分別在50mg/L、5mg/L和15mg/L以下,仍達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。 【關(guān)鍵詞】：低溫城市污水 缺氧-好氧工藝 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器 有機(jī)物去除 除氮
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 引言9-19
• 1.1 課題來(lái)源及研究背景9
• 1.1.1 課題來(lái)源9
• 1.1.2 課題研究背景9
• 1.2 低溫污水特點(diǎn)及強(qiáng)化處理技術(shù)研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 低溫污水特點(diǎn)9-10
• 1.2.2 低溫污水強(qiáng)化處理技術(shù)研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的特點(diǎn)及影響因素14-16
• 1.3.1 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器概述14
• 1.3.2 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的特點(diǎn)14-15
• 1.3.3 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器脫氮除磷機(jī)理及主要影響因素15-16
• 1.4 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.1 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的開發(fā)與應(yīng)用16-17
• 1.4.2 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器處理低溫污水17-18
• 1.5 課題研究目的、意義及內(nèi)容18-19
• 1.5.1 課題研究目的和意義18
• 1.5.2 課題研究?jī)?nèi)容18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法19-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)用水19
• 2.1.1 小試實(shí)驗(yàn)水質(zhì)19
• 2.1.2 中試實(shí)驗(yàn)水質(zhì)19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置19-23
• 2.2.1 小試實(shí)驗(yàn)19-21
• 2.2.2 中試實(shí)驗(yàn)21-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.3.1 小試實(shí)驗(yàn)23-24
• 2.3.2 中試實(shí)驗(yàn)24
• 2.4 各項(xiàng)指標(biāo)的分析測(cè)試方法24-26
• 2.4.1 水樣的主要常規(guī)分析項(xiàng)目24
• 2.4.2 填料內(nèi)表面生物相觀察24-25
• 2.4.3 生物活性測(cè)定方法25-26
• 3 缺氧-好氧MBBR處理低溫污水的小試實(shí)驗(yàn)研究26-34
• 3.1 反應(yīng)器啟動(dòng)26-27
• 3.1.1 好氧MBBR掛膜26
• 3.1.2 缺氧MBBR掛膜26-27
• 3.2 好氧MBBR工藝參數(shù)的優(yōu)化27-32
• 3.2.1 水溫對(duì)碳氮去除的影響27-28
• 3.2.2 填充比對(duì)碳氮去除的影響28-29
• 3.2.3 水力停留時(shí)間對(duì)碳氮去除的影響29-30
• 3.2.4 容積負(fù)荷對(duì)碳氮去除的影響30-32
• 3.3 缺氧-好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器對(duì)低溫廢水的處理效能32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 缺氧-好氧MBBR處理低溫污水中試實(shí)驗(yàn)研究34-47
• 4.1 中試反應(yīng)器的設(shè)計(jì)34-36
• 4.1.1 缺氧-好氧MBBR工藝平面布置34
• 4.1.2 缺氧MBBR及沉淀池1單體圖34-35
• 4.1.3 好氧MBBR及沉淀池2單體圖35-36
• 4.2 中試反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行36-37
• 4.3 中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-45
• 4.3.1 中試實(shí)驗(yàn)COD的去除效果分析37-39
• 4.3.2 反應(yīng)器對(duì)NH_4~+-N的去除效果39-40
• 4.3.3 反應(yīng)器對(duì)TN的去除效果40-44
• 4.3.4 反應(yīng)器對(duì)TP的去除效果44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-47
• 5 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-52
• 個(gè)人簡(jiǎn)介52-53
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介53-54
• 獲得成果目錄54-55
• 致謝55

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