酸溶粉煤灰制備混凝劑及其在“CEPT-濕地”處理污水中的應用

【摘要】： 我國污水處理多采用二級生化處理工藝,該法處理效果好,但一次性投資大、運行費用高、建設周期長、占地面積大。水環(huán)境污染的日益加劇和經(jīng)濟發(fā)展水平的相對較低,決定了我國中小城鎮(zhèn)的污水處理在相當長一段時間內不可能普遍采用二級生化處理。因此本課題提出“強化混凝-濕地”處理工藝,旨在探尋一條簡潔靈活、基建省、運行費用低、且能適于中小城鎮(zhèn)污水處理的工藝流程。為減少混凝劑費用,實驗以當?shù)仉姀S固體廢棄物——粉煤灰為原料,采用酸溶法制備出混凝劑并應用于強化混凝單元,設計模擬潛流人工濕地進一步處理經(jīng)強化混凝預處理后的生活污水。 室溫下直接酸溶法制備粉煤灰混凝劑雖工藝簡易,但因有效成分含量低(約僅含Al_2(SO_4)_3 6.8g/L,Fe_2(SO_4)_3 2.7g/L),處理污水時混凝劑投量大,無形中增加了沉淀池體積及污泥處量。酸溶反應溫度的提高能協(xié)同酸浸提液濃度的增加顯著提高粉煤灰中的鋁鐵的溶出。常壓下的沸點溫度直接酸溶,可使粉煤灰中鋁鐵溶出率分別達到10%及33%以上,混凝劑中約含Al_2(SO_4)_3 19.3g/L、Fe_2(SO_4)_3 7.5g/L;在4.0mL/L投加量下處理污水的效果和市售混凝劑相當,但產(chǎn)泥量仍較大,每處理1m3污水,約有6kg殘留粉煤灰微粒成為污泥。和純堿在高溫下焙燒后,粉煤灰中鋁的溶出性提高。按照原料配比(mNa_2CO_3/mFA)0.06將粉煤灰和純堿混合后在805℃下焙燒1h,按酸灰比(V酸浸液/m粉煤灰,mL/g)3,將4mol/L的硫酸溶液(以[H+]計)和熟料混合煮沸0.5h,冷卻后得到的粉煤灰混凝劑中約含Al_2(SO_4)_3 32.7g/L、Fe_2(SO_4)_3 7.1g/L左右;以1mL/L的投加量處理生活污水時,處理效果明顯優(yōu)于市售混凝劑在相同投量下的處理效果,COD、SS和TP的去除率分別達到64%、93%及91%,剩余SS、TP已經(jīng)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)的一級B標準。 潛流人工濕地處理強化混凝預處理后的生活污水,在0.03~0.10m3·m-2·d-1的水力負荷下,進水COD負荷為5.62~18.11 g·m~(-2)·d~(-1),水力停留時間6.73~1.95d,菖蒲和美人蕉濕地對COD的去除率為64%~77%,出水COD小于60mg/L,滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級B標準。兩級濕地串聯(lián)運行可提高氨氮去除效率;在0.05 m~3·m~(-2)·d~(-1)水力負荷下,進水氨氮負荷為2.156g·m~(-2)·d~(-1),水力停留時間3.97d,出水氨氮和TN分別為40.46mg/L和46.80mg/L,去除率分別達到11.97%和15.44%。進水TP濃度低時,礫石床潛流人工濕地在存在基質釋放P現(xiàn)象;進水TP約0.3~0.5mg/L,而出水TP濃度約為1mg/L,但仍遠低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)二級標準。 【關鍵詞】：生活污水 強化混凝 人工濕地 粉煤灰混凝劑
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：X703.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 強化混凝概述10-13
• 1.1.1 強化混凝的概念10
• 1.1.2 在微污染水源水處理中的研究10-11
• 1.1.3 在廢水處理中的研究11-12
• 1.1.4 強化混凝劑技術的應用缺陷12-13
• 1.2 人工濕地概述13-17
• 1.2.1 人工濕地的概念及分類13-14
• 1.2.2 國外人工濕地的研究進展14-15
• 1.2.3 國內人工濕地的研究現(xiàn)狀15
• 1.2.4 人工濕地的應用前景15-17
• 1.3 粉煤灰的綜合利用現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 粉煤灰的來源與性質17-19
• 1.3.2 粉煤灰的綜合利用技術19
• 1.3.3 粉煤灰在環(huán)保方面的應用19-21
• 1.4 課題來源及研究內容21-24
• 1.4.1 課題來源21
• 1.4.2 課題背景21-22
• 1.4.3 研究內容及意義22-24
• 第2章 實驗材料與方法24-33
• 2.1 實驗材料24-25
• 2.2 實驗裝置與設備25-30
• 2.2.1 人工濕地實驗裝置25-29
• 2.2.2 主要實驗儀器與設備29-30
• 2.3 實驗分析及計算方法30-33
• 2.3.1 實驗分析方法30
• 2.3.2 鋁濃度測定方法30-32
• 2.3.3 粉煤灰中金屬元素溶出率計算32-33
• 第3章 粉煤灰混凝劑的制備33-46
• 3.1 室溫下的直接酸溶法33-38
• 3.1.1 酸濃度影響33-35
• 3.1.2 酸浸時間影響35-37
• 3.1.3 酸灰比影響37-38
• 3.2 沸點溫度下的直接酸溶法38-42
• 3.2.1 影響沸點溫度下酸溶的顯著性因素39-40
• 3.2.2 酸灰比確定40-41
• 3.2.3 酸濃度確定41-42
• 3.3 高溫純堿助溶法42-45
• 3.3.1 原料配比影響42-44
• 3.3.2 焙燒時間影響44
• 3.3.3 焙燒溫度實驗44-45
• 3.4 本章小結45-46
• 第4章 粉煤灰混凝劑強化混凝處理生活污水46-55
• 4.1 室溫下直接酸溶法制得的粉煤灰混凝劑處理污水效果46-47
• 4.2 沸點溫度下直接酸溶制得的粉煤灰混凝劑處理污水效果47-49
• 4.2.1 適宜的投加量范圍47-48
• 4.2.2 和市售混凝劑的對比48-49
• 4.3 高溫純堿助溶法制得的粉煤灰混凝劑處理污水效果49-54
• 4.3.1 適宜的混凝pH范圍50-51
• 4.3.2 適宜的投加量范圍51-52
• 4.3.3 和市售混凝劑的對比52-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第5章 不同水力負荷下人工濕地運行效果55-66
• 5.1 實驗啟動55-57
• 5.1.1 實驗啟動方式55
• 5.1.2 啟動階段運行效果55-57
• 5.2 不同水力負荷下的運行效果57-65
• 5.2.1 運行工況57-58
• 5.2.2 有機物的去除58-59
• 5.2.3 氨氮的去除59-61
• 5.2.4 磷的去除61-63
• 5.2.5 一日內進出水污染物時變化63-65
• 5.3 本章小結65-66
• 第6章 人工濕地脫氮除磷能力提高探索66-79
• 6.1 影響濕地脫氮除磷能力的因素66-69
• 6.1.1 植物的影響67
• 6.1.2 微生物的影響67-68
• 6.1.3 濕地基質的影響68-69
• 6.1.4 溫度與季節(jié)的影響69
• 6.1.5 其他影響因素69
• 6.2 進水預曝氣的濕地處理效能69-75
• 6.2.1 運行工況70
• 6.2.2 運行效果70-71
• 6.2.3 與不曝氣工藝的比較71-75
• 6.3 串聯(lián)運行的濕地處理效能75-78
• 6.3.1 運行工況76
• 6.3.2 運行效果76-78
• 6.4 本章小結78-79
• 結論79-81
• 參考文獻81-90
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文90-92
• 致謝92

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

利用紅外光譜確定堿法分解粉煤灰的碳酸鈉用量的實驗研究    王麗華,王東升

混凝法在城市污水強化處理中的應用    姜應和,張發(fā)根

CEPT技術處理污染河水的研究    王曙光,欒兆坤,宮小燕,黎澤華,賈智萍,趙華章

強化混凝處理微污染源水    黃曉東,孫偉,莊漢平,王占生,肖錦,傅家謨

利用粉煤灰制備高比表面積二氧化硅的實驗研究    王蕾;馬鴻文;聶軼苗;李賀香;

混凝法強化城市污水廠一級處理的試驗研究    姜應和,李玲玲

人工濕地污水處理技術及其發(fā)展應用    白曉慧,王寶貞,余敏,聶梅生

3種不同基質潛流濕地對磷的去除效果    郭本華;宋志文;李捷;韓瀟源;

新型混凝劑ASDⅡ處理城市生活污水    宮世國,陶秀成

潛流構造濕地去除農(nóng)田排水中氮的研究    張榮社,周琪,張建,史云鵬

工業(yè)固體廢物在絮凝劑制備上的應用及問題探討    楊啟霞

高摻量粉煤灰混凝土的碳化及防止途徑    孟志良,朱峰,周輝,錢覺時

活性污泥生物吸附性能的研究    李冰璟;劉紹根;倪丙杰;王育來;徐得潛;

人工濕地植物配置的技術與應用    李盈盈;邢曉偉;

花卉水培的機理與應用    陳永華;吳曉芙;胡日利;蔣麗鵑;陳明利;雷電;廖娟;

控制飲水氯化消毒副產(chǎn)物的研究進展    王惠!230061

人工濕地在生態(tài)城市建設中的作用    周素芬;胡靜;

人工濕地在處理小城鎮(zhèn)生活污水中的應用    張晟;黎莉莉;陳建;劉景紅;

人工濕地凈化處理廢水的機理探討與效果研究    趙艷鋒;朱琨;李偉玲;

人工濕地在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理中的應用前景    李輝華,朱學寶

重慶市三峽庫區(qū)適用污水處理工藝與技術探討    熊勤;江開偉;

山東省東營市東城區(qū)濕地公園規(guī)劃設計    鞏如英;王飛;

粉煤灰的特性、結構及在高分子材料中的應用    李寶智;

粉煤灰的特性、結構及在高分子材料中的應用    劉月平;李寶智;

硅酸鹽固體廢棄物應用的研究進展Ⅰ——粉煤灰應用研究新成果    白志民;楊靜;丁浩;

人工濕地污水處理技術研究進展    蔡佩英;馬祥慶;

沈陽市環(huán)境質量現(xiàn)狀及“十一五”環(huán)境治理措施    陶飛;劉濤;臧樹良;

復合人工濕地系統(tǒng)對生活污水凈化效果的研究    劉雯;崔理華;

人工濕地技術在遼寧省城市污水處理中應用的研究    劉冰;楊小南;付保榮;尚宏志;

人工濕地污水處理技術的研究和進展    常高峰;杜書田;李萬慶;

UASB-磁化—生物復合系統(tǒng)處理生活污水試驗研究    張青

受污染水體沉水植物輪葉黑藻恢復的若干生理生態(tài)學問題研究    趙強

非溢流雙層濾料濾池及一體化水處理設備開發(fā)應用研究    胡明忠

火力發(fā)電廠亞臨界壓力鍋爐用水除硅研究    程相利

EM技術在水處理領域的系統(tǒng)應用研究    王平

新型高效氣浮絮凝劑及設備的開發(fā)應用研究    魏在山

燃煤鍋爐煙氣濕式除塵脫硫技術及粉煤灰利用的研究    李彩亭

南洞庭湖濕地生態(tài)旅游資源的數(shù)字化和開發(fā)研究    王保忠

溝渠濕地對農(nóng)業(yè)非點源污染物的截留和去除效應    姜翠玲

設施養(yǎng)鱉廢水牧草生物濾清生態(tài)工程系統(tǒng)的研究    謝可軍

強化混凝處理微污染水源水    豐敏

硅藻精土強化一級處理低濃度城市污水的試驗研究    陳健

UASB-SBR工藝處理城市生活污水的試驗研究    李亮

兼性生化工藝處理城市污水的試驗研究    李強

強化水處理混凝相關技術的研究    陳威

大型水生植物凈化生活污水的試驗研究    程偉

波形潛流濕地處理低濃度生活污水試驗研究    徐偉偉

植物浮床技術對蘇州古城區(qū)河水凈化效果及規(guī)律研究    李欲如

高等植物凈化生活污水的實驗研究    李丹蓉

超濾法凈化緩流水源水試驗研究    曾小飛

改性粉煤灰去除磷酸鹽的試驗研究及機理分析    相會強,楊宏,鞏有奎,張杰

改性粉煤灰的制備及表征    金東日;王清珊;鄭興;

氨基萘酚磺酸在改性超高交聯(lián)吸附樹脂和弱堿樹脂上的靜態(tài)吸附行為比較    劉福強,陳金龍,李愛民,張全興

不同中水回用模式的技術經(jīng)濟分析    王效琴;王啟山;李金河;王秀艷;胡曉亮;賈麗娜;

粉煤灰處理活性艷紅KD-8B染料廢水的研究    劉紅,方月梅,張久紅

羧甲基殼聚糖處理染料廢水的正交試驗研究    劉秉濤,姜安璽

印染廢水混凝脫色與染料結構及混凝劑種類間的關系    盧建杭,劉維屏,張剛,潘春秀

超濾技術在生活污水處理回用系統(tǒng)中的應用    彭日亮,陳澤萍

粉煤灰處理生活污水    董樹軍,何鳳鳴,尹連慶,姚萬業(yè)

粉煤灰在印染廢水處理中的應用研究    楊敏利;

膜法處理回用生活污水及UF膜過濾生活污水膜污染機理的研究    孫德棟

超聲破解對污泥特性的影響機制與零剩余污泥排放工藝研究    王芬

粉煤灰合成沸石固磷機制及固磷能力強化技術研究    陳建剛

城市垃圾滲濾液的特性分析及厭氧處理試驗研究    劉可

殼聚糖包覆粉煤灰對模擬染料廢水的脫色實驗研究    王擎

粉煤灰對水溶性染料脫色處理的研究    楊曉慶

海洋微藻產(chǎn)生溶解有機物及東海溶解有機物三維熒光特征研究    任保衛(wèi)

粉煤灰及改性粉煤灰對DNBP的吸附行為研究    韓立娟

垃圾滲濾液中DOM特性分析及去除性能研究    劉國強

混合吸附過程中的數(shù)據(jù)解析方法研究    蔡紅梅

污水濕地處理工藝優(yōu)化組合設計    李萬慶,喬玉清,于秀玲,孫曉蓉

濕地土壤因素對污水處理作用的模擬研究    陳博謙,王星,尹澄清

人工濕地處理污水的研究    彭超英,朱國洪,尹國,余以剛,曾姍姍

改性粉煤灰處理造紙廢水的研究    于曉彩,王恩德,王武名

粉煤灰在廢水處理中的應用    盧素煥,張振聲,許佩瑤,張建平

固定化聚鋁的制備及在紙品加工廢水處理中的應用    阮湘元,白燕,馮德雄,文建國,蘇亞玲,李糾

香蒲、燈心草人工濕地的研究──Ⅰ.凈化污水的效果    成水平,況琪軍,夏宜琤

香蒲、燈心草人工濕地的研究──Ⅱ.凈化污水的空間    成水平,夏宜琤

人工濕地植物研究    成水平,吳振斌,況琪軍

粉煤灰的礦物組成(上)    錢覺時,吳傳明,王智

強化混凝技術處理生活污水的試驗研究    劉玉哲;胡鋒平;楊競;童禎恭;

硅藻土與混凝劑復配處理城鎮(zhèn)生活污水的研究    賀明和,吳純德,金偉,張捷鑫,陳利軍,曹達文

強化混凝技術在污水治理中的應用    陸雅坤;林文周;

新型混凝劑在廢水處理中的應用研究    祝社民;陳英文;張利民;夏明芳;沈樹寶;

強化混凝—人工濕地工藝處理城鎮(zhèn)污水    趙慶良;湯鳳;李亞強;胡凱;

強化混凝技術在水處理工程中的研究進展    劉啟承;

強化混凝去除黃浦江水有機物的試驗研究    董秉直,曹達文,范瑾初

聚硅硫酸鋁混凝去除微污染原水納米顆粒物(英文)    周勤,肖錦

強化混凝深度處理再生水試驗研究    張華;孟雪征;朱兆亮;鞏崇旺;

強化混凝去除二級生化出水中磷的研究    申松梅;宋艷輝;王麗敏;徐禮萍;連小英;

潛流人工濕地對生活污水除磷效果試驗研究    李麗;王全金;李忠衛(wèi);

利用粉煤灰處理生活污水的動態(tài)試驗研究    韓秀麗;陳穩(wěn);

岱莊煤礦礦井水及生活污水的處理與資源化技術    張志剛;趙丙慶;沈海東;

生活污水處理與利用技術    陳斌;張宗軍;

土地滲濾系統(tǒng)處理生活污水的研究    盧會霞;孫紅文;傅學起;

CASS工藝處理生活污水的設計與應用    李春來;劉康懷;趙文玉;張華;覃許江;司圣飛;

好氧顆粒污泥同時脫氮除磷的常溫啟動和低溫維持    高景峰;陳冉妮;蘇凱;張倩;

我國城鎮(zhèn)生活污水排放的環(huán)境庫茲涅茨特征研究——基于省級面板數(shù)據(jù)的實證    王俊能;許振成;彭曉春;陳志良;

前反硝化除碳脫氮技術在治理煤礦生活污水中的應用    楊廣正;肖紅;

應用水解—好氧工藝處理生活污水    徐浩昌;杭岳宗;

排水集團夏季降溫靠污水空調    通訊員　劉海

海寧一個村子的治污經(jīng)驗驚動了很多人    記者 范?。爩嵙暽? 馬金金 通訊員 朱財寶

昔日“龍須溝” 今日“大公園”    胥思明　何舉云 藍瑩 洪棲禾

解決小城鎮(zhèn)生活污水——凈化沼氣池    狄崇蘭

蘆葦水蔥前晃一圈 生活污水黑“發(fā)”轉清    本報記者 繆琴

無錫惠山區(qū)落實污水管網(wǎng)建設任務    劉桂蘭　高杰

明年年底八成生活污水可處理    本報記者 成燕

治理生活污水 力促達標排放    何川　本報記者 鐘曉晴

飯店林立煞風景 溪源景區(qū)盼保護    本報記者　 原仁開

治污費用高 錢該誰來出？    陳宇

一種復合菌劑的構建及其處理生活污水的研究    崔麗

生活污水和造紙廠污水對水泥土強度影響的試驗和理論研究    黃新恩

dUBF-CW耦合工藝處理生活污水的研究    李曉東

膜法處理回用生活污水及UF膜過濾生活污水膜污染機理的研究    孫德棟

厭氧—磁化復合系統(tǒng)處理城鎮(zhèn)生活污水中試研究    易賽莉

一體式膜生物反應器膜污染機理及處理生活污水穩(wěn)定運行特性研究    艾翠玲

回流式生物膜組合工藝處理生活污水試驗研究    王洪禧

城鎮(zhèn)生活污水楊樹林地慢速滲濾生態(tài)處理研究    白保勛

粉煤灰混凝劑制備及用于混凝—人工濕地處理污水效能研究    李亞強

三峽庫區(qū)農(nóng)村生活污水處理設施的供給研究    管宏友

渦流強化混凝澄清技術處理生活污水的試驗研究    劉玉哲

低溫條件下懸浮填料生物膜法處理生活污水的研究    代琳琳

水生植物對城市生活污水的凈化能力研究    王怡

A~2/O一體化HMBR處理生活污水的試驗研究    杜桂敏

混凝—過濾法在生活污水中的實驗研究    黃樹輝

O_3/H_2O_2聯(lián)用和Fenton試劑對生活污水深度處理的研究    何江

大型水生植物凈化生活污水的試驗研究    程偉

Z氏混凝法結合二氧化氯處理山東鋁廠生活污水    劉光田

我國高速公路附屬設施污水處理方法研究    趙琴

生活污水回用于景觀水體的試驗研究    樊開青