微電解法強化SBR工藝處理模擬城市污水的試驗研究

【摘要】： 從微電解法處理污水的原理出發(fā),以微電解反應中溶出的鐵離子的含量為指標,通過正交實驗和單因素實驗的方法確定出微電解反應的最佳反應條件;通過對獨立的SBR工藝和微電解-SBR工藝處理城市污水中的有機物、氨氮、磷等污染物的效果的對比試驗,研究了微電解處理工藝對SBR生化反應器內(nèi)的活性污泥的影響,初步探討了鐵炭活性污泥法處理城市污水的機理。試驗結果表明: (1)鐵炭活性污泥法在去除COD、脫氮方面具有去除效率高,反應時間短等優(yōu)勢,且抗沖擊負荷能力強,污泥性能好,因此在城市污水廠推廣應用的前景十分廣闊。 (2)停留時間是影響鐵離子溶出速率和濃度的主要因素,其次是進水pH值、鐵炭投加量和鐵炭質(zhì)量比,鐵離子溶出的最佳工藝條件是:停留時間為80min,進水的pH值為7.5,鐵炭投加量為50g/L,鐵炭質(zhì)量比為4:6,此時鐵離子的溶出濃度為47.11mg/L。 (3)微電解-SBR組合工藝對COD的去除率相比SBR工藝有較大提高,進水中COD為300mg/L時,COD的平均去除率由81.1%提高到91.3%,而當進水中的COD為500 mg/L時,其平均去除率從76.1%提高到94.4%,出水中的COD值從120.2 mg/L下降到28.3 mg/L。此外,微電解-SBR工藝只需40min即可到達降解的終點,而SBR工藝需要80min,所以組合工藝可以節(jié)省反應時間,減少能耗,降低污水的處理成本。 (4)微電解-SBR組合工藝在脫除高濃度氨氮時比獨立的SBR反應器有明顯的優(yōu)勢。在進水中的氨氮濃度為30mg/L時,兩種工藝的去除率都在90%以上。組合工藝的優(yōu)勢并不明顯,但當進水中的氨氮濃度提高到60mg/L和100mg/L時,獨立的SBR工藝的去除率只有75%和68%左右,而微電解-SBR工藝的去除率始終能穩(wěn)定在95%以上。 (5)微電解-SBR組合工藝在去除高濃度含磷污水方面的優(yōu)勢并不明顯。在進水中磷的含量在3mg/L時,微電解-SBR組合工藝表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。但當進水中的磷濃度升高后,兩種工藝下的磷去除率都在50%～75%之間,組合工藝的去除率甚至更低。 (6)投加鐵炭填料前后,生化反應器內(nèi)的污泥濃度和污泥負荷有較大差異,在相同的容積負荷下,鐵炭活性污泥的污泥濃度可達3.17g/L,而普通的活性污泥工藝只有2.12g/L。污泥負荷從普通活性污泥工藝的0.55kgCOD/kg MLSS·d降低到了0.30kg COD/kg MLSS·d,表明相同條件下鐵炭污泥效率高的原因是污泥中的微生物濃度高,相對降低了污泥負荷。從污泥的沉降速率來看,鐵炭污泥要比普通的活性污泥提前15min到達污泥的壓實點,而污泥的SV%值分別為:鐵炭污泥31%,普通污泥51%。從污泥的內(nèi)部結構來看,鐵炭污泥比普通的污泥密實,污泥絮體較大,存在大量的原生動物和微型后生動物。 【關鍵詞】：鐵炭活性污泥 微電解 SBR 有機負荷 脫氮除磷
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 活性污泥法處理技術及其發(fā)展9-12
• 1.1.1 活性污泥法處理廢水的基本理論9-10
• 1.1.2 活性污泥法的改進及其發(fā)展10-11
• 1.1.3 活性污泥法存在的問題11-12
• 1.2 聯(lián)合工藝的技術理論及其發(fā)展12-15
• 1.2.1 聯(lián)合工藝的技術理論13
• 1.2.2 聯(lián)合生物反應器的發(fā)展13-15
• 1.3 鐵炭活性污泥法處理廢水的發(fā)展及現(xiàn)狀15-20
• 1.3.1 鐵炭活性污泥法的作用機理15-18
• 1.3.2 鐵炭活性污泥法的發(fā)展及應用18-20
• 1.4 課題研究的背景、意義20-21
• 2 實驗方案21-25
• 2.1 實驗內(nèi)容21
• 2.2 實驗步驟21
• 2.3 實驗裝置和材料21-23
• 2.3.1 實驗裝置21-22
• 2.3.2 實驗水質(zhì)22-23
• 2.3.3 實驗用填料23
• 2.4 實驗分析指標和方法23-25
• 3 反應系統(tǒng)的啟動和微電解基礎特性的試驗研究25-30
• 3.1 SBR反應器的啟動25
• 3.2 微電解基礎特性的研究25-29
• 3.2.1 正交實驗25-28
• 3.2.2 單因素實驗28-29
• 3.3 本章小結29-30
• 4 鐵炭活性污泥法處理由機物的特性分析30-36
• 4.1 兩種工藝下COD的去除效果30-34
• 4.1.1 獨立的SBR處理效果30-31
• 4.1.2 微電解-SBR組合工藝處理效果的分析31
• 4.1.3 微電解-SBR工藝降解效果的機理分析31-34
• 4.2 兩種工藝條件下生化反應器中降解過程34-35
• 4.2.1 試驗數(shù)據(jù)與結果34-35
• 4.2.2 分析與討論35
• 4.3 本章小結35-36
• 5 鐵炭活性污泥法脫氮除磷的特性分析36-44
• 5.1 脫氮除磷機理36-38
• 5.1.1 生物脫氮的機理36-37
• 5.1.2 生物除磷機理37-38
• 5.2 鐵炭活性污泥的脫氮特性分析38-41
• 5.2.1 普通污泥法/鐵污泥法的脫氮效果對比38-39
• 5.2.2 普通污泥法/鐵污泥法的脫氮過程分析39-41
• 5.3 鐵炭活性污泥法的除磷特性分析41-43
• 5.3.1 普通污泥法/鐵污泥法除磷效果對比41-42
• 5.3.2 普通污泥法/鐵污泥法的除磷過程分析42-43
• 5.4 本章小結43-44
• 6 鐵炭活性污泥法中微生物的特性分析44-51
• 6.1 污泥濃度與污泥負荷的比較44-46
• 6.1.1 試驗數(shù)據(jù)44-45
• 6.1.2 分析與討論45-46
• 6.2 污泥沉降性能的比較46-48
• 6.2.1 污泥沉降速率的比較46-47
• 6.2.2 污泥指數(shù)的比較47-48
• 6.3 污泥絮體內(nèi)部結構和微生物相的比較48-49
• 6.4 本章小結49-51
• 7 結論與建議51-53
• 7.1 結論51-52
• 7.2 建議52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-56

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