缺氧—好氧生物濾池處理城市污水試驗研究

【摘要】： 曝氣生物濾池在污水處理及回用中的應用已經(jīng)比較廣泛，它具有去除SS、COD、BOD、脫氮、除磷的作用，其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池)，其容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好，運行費用低。為強化脫氮效果，本試驗增加缺氧段，組成缺氧-好氧生物濾池工藝(好氧生物濾池由兩級曝氣生物濾池組成)，本論文研究該工藝的啟動與影響因素、脫氮工藝與過程控制的相關內(nèi)容以及反沖洗特性。 本試驗掛膜分兩個階段：悶曝階段(3d)、自然掛膜階段(17d)，COD_(Cr)及NH_3-N的去除率達到75％左右，掛膜成功。 通過試驗證明該工藝能有效進行脫氮，其出水水質(zhì)好，基本上滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準，并且該工藝具備較強的抗沖擊負荷能力，當容積負荷在0．05～0．91kgNH_3-N／(m~3·d)之間變化時，系統(tǒng)對NH_3-N的平均去除率約為90．8％，出水NH_3-N濃度大部分在5mg／L以下。由于硝化液的大量回流，使得缺氧濾柱的功能較特殊，具有去除有機物、硝化及反硝化多種功能，COD_(Cr)去除率均值32．1％、平均硝化率23．94％，平均反硝化率57．03％。碳化柱完成了對大部分NH_3-N、有機物的去除，平均硝化率38．58％，平均COD_(Cr)去除率24．4％。后面硝化柱的同步硝化-反硝化效果明顯，NH_3-N平均減少2．76mg／L，但NO_x~--N平均增加只有0．87mg／L。試驗中城市污水的COD_(Cr)／NH_3-N均值7．15，適合微生物硝化-反硝化過程的進行，故在試驗過程中未發(fā)現(xiàn)NO_2~--N積累問題。通過試驗確定該系統(tǒng)較優(yōu)化的運行參數(shù)：總HRT=48min=0．8h(缺氧段20min，好氧段28min，均是最短HRT)，氣水比1：1～2：1，系統(tǒng)回流比1：1～2：1。 反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關鍵性操作，本試驗采用的反沖洗程序：單獨氣洗強度為8L／(s·m~2)、單獨氣洗時間為3min、聯(lián)合氣洗強度為8L／(s·m~2)、聯(lián)合水洗強度為3L／(s·m~2)、聯(lián)合沖洗時間6min、單獨水洗強度為3L／(s·m~2)、單獨水洗時間為4min。通過試驗確定反沖洗周期，柱1：24～36h，柱2：2～3d，柱3：5～6d BAF；反沖洗用水量約占產(chǎn)水量的7～9％。對缺氧濾池(柱1)進行氣水聯(lián)合反沖洗，在一定程度上破壞了缺氧環(huán)境，使得反硝化效率不是很高(只達到了57．03％)。 【關鍵詞】：缺氧-好氧生物濾池 濾池掛膜 氣水聯(lián)合反沖洗 生物脫氮 同步硝化-反硝化 城市污水
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 引言12-15
• 1.1 課題提出的背景及意義12-13
• 1.1.1 課題提出的背景12-13
• 1.1.2 城市污水回用技術的研究意義13
• 1.2 課題研究的目的及內(nèi)容13-15
• 1.2.1 研究目的13-14
• 1.2.2 研究內(nèi)容14-15
• 第二章 文獻綜述15-36
• 2.1 城市污水處理技術15-18
• 2.1.1 傳統(tǒng)活性污泥工藝和其改進型A/O、A~2/O工藝15-16
• 2.1.2 AB法工藝16
• 2.1.3 SBR及其改進工藝16-17
• 2.1.4 氧化溝工藝17
• 2.1.5 曝氣生物濾池17-18
• 2.2 曝氣生物濾池18-27
• 2.2.1 曝氣生物濾池處理工藝的產(chǎn)生及發(fā)展18-19
• 2.2.2 曝氣生物濾池處理工藝的優(yōu)缺點19-21
• 2.2.3 曝氣生物濾池處理工藝的工藝、組合21-25
• 2.2.4 曝氣生物濾池工程應用及特點25-27
• 2.3 缺氧-好氧生物濾池脫氮原理27-33
• 2.3.1 生物脫氮原理27-30
• 2.3.2 生物脫氮新理論30-33
• 2.4 缺氧-好氧生物濾池的影響因素33-36
• 2.4.1 水溫33
• 2.4.2 PH值和堿度33
• 2.4.3 水力負荷(水力停留時間)33-34
• 2.4.4 溶解氧(曝氣量)34
• 2.4.5 缺氧/好氧區(qū)容積比和回流比34-35
• 2.4.6 進水C/N對系統(tǒng)脫氮性能影響35
• 2.4.7 反沖洗35-36
• 第三章 試驗設計36-44
• 3.1 試驗工藝流程36
• 3.2 試驗裝置和設備36-44
• 3.2.1 試驗反應器裝置及其試驗設計參數(shù)36-41
• 3.2.2 試驗其它裝置和設備41-42
• 3.2.3 試驗用水42
• 3.2.4 試驗測定項目及方法42-43
• 3.2.5 試驗內(nèi)容43-44
• 第四章 掛膜試驗44-50
• 4.1 濾池的掛膜機理及兩種掛膜方式的介紹44
• 4.2 掛膜過程注意事項44-45
• 4.3 掛膜試驗45
• 4.4 試驗結(jié)果及分析45-48
• 4.5 生物膜狀況48-49
• 4.6 小結(jié)49-50
• 第五章 缺氧-好氧生物濾池處理城市污水試驗結(jié)果及分析50-90
• 5.1 缺氧-好氧生物濾池的整體處理效果50-60
• 5.1.1 試驗結(jié)果50-51
• 5.1.2 處理效果分析51-52
• 5.1.3 去除效果影響因素分析52-59
• 5.1.4 小結(jié)59-60
• 5.2 系統(tǒng)脫氮性能與各反應器關系60-69
• 5.2.1 系統(tǒng)總?cè)コ逝c各反應器去除率關系60-62
• 5.2.2 系統(tǒng)各反應器NO_3~--N關系62-64
• 5.2.3 系統(tǒng)各反應器NO_2~--N濃度關系64-66
• 5.2.4 系統(tǒng)各反應器NO_2~--N/NO_x~--N關系66-67
• 5.2.5 系統(tǒng)脫氮性能與各反應器PH值的關系67-69
• 5.2.6 小結(jié)69
• 5.3 缺氧濾池功能分析69-76
• 5.3.1 缺氧濾池的去除效果69-71
• 5.3.2 缺氧濾池的去除效果影響因素分析71-75
• 5.3.3 小結(jié)75-76
• 5.4 好氧段功能分析76-82
• 5.4.1 BAF的去除效果76-78
• 5.4.2 BAF的去除效果影響因素分析78-81
• 5.4.3 BAF同時硝化反硝化作用驗證81-82
• 5.4.4 小結(jié)82
• 5.5 反沖洗試驗82-84
• 5.5.1 BAF反沖洗理論82-83
• 5.5.2 氣水聯(lián)合反沖洗最佳參數(shù)的確定83
• 5.5.3 反沖洗周期的確定83
• 5.5.4 反沖洗對生物濾池的影響83-84
• 5.6 缺氧-好氧生物濾池的技術分析84-88
• 5.7 總結(jié)88-90
• 第六章 結(jié)論與建議90-92
• 6.1 結(jié)論90-91
• 6.2 建議91-92
• 參考文獻92-98
• 附錄98-104
• 致謝104-105
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄105

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