螺旋升流式反應(yīng)器在低溫、長泥齡時處理城市污水的試驗研究

【摘要】：螺旋升流反應(yīng)器（Spiral Up-Flow Reactor, SUFR）是一種具有機械導(dǎo)流系統(tǒng)的新型污水處理立式反應(yīng)技術(shù)，該反應(yīng)器的螺旋升流方式能提高基質(zhì)的濃度梯度，延長基質(zhì)在反應(yīng)器中的停留時間，使反應(yīng)器表現(xiàn)出明顯的活塞流特征。作者在全面評述脫氮除磷理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合螺旋升流式反應(yīng)器（Spiral Up-Flow Reactor，SUFR）技術(shù)的特點，分析了SUFR系統(tǒng)在低溫（8～20℃）運行時的處理效果；并通過不同泥齡的對比試驗探索了常溫時SUFR系統(tǒng)在較長泥齡條件下的工藝運行特點。 試驗主要在以下幾個方面展開： 研究低溫對具有螺旋升流式反應(yīng)器脫氮除磷的影響； 建立溫度影響的數(shù)學(xué)模型； 研究低溫對螺旋升流式反應(yīng)器污泥特性的影響； 研究較長泥齡時螺旋升流式反應(yīng)器脫氮除磷的變化； 對較長泥齡時螺旋升流式反應(yīng)器系統(tǒng)的污泥特性進行分析。 通過以上試驗內(nèi)容研究發(fā)現(xiàn)，低溫運行期間COD、TN的處理效果雖然有所下降但是出水COD和TN仍分別小于40mg/L﹑10mg/L；而總磷的去除效果基本不受影響；低溫對污泥的特性的負作用引起了污泥膨脹，但是依靠反應(yīng)器技術(shù)自身的特點可以在較短的時間內(nèi)自行得到恢復(fù)。SUFR系統(tǒng)在較長泥齡時（主要在32天左右）出水處理出水指標達到污水綜合排放標準(GB8978-1996)的一級標準。試驗表明SUFR系統(tǒng)（θc=32d）TN的處理效果明顯高于SUFR系統(tǒng)（θc=20d）；SUFR系統(tǒng)（θc=32d）總磷的去除效果雖然低于SUFR系統(tǒng)（θc=20d），但是出水TP一直穩(wěn)定在0.5 mg/L內(nèi)；SUFR系統(tǒng)（θc=32d）的SVI值穩(wěn)定在130以內(nèi)，其SOUR值為10~18 mgDO/(gVSS·h)之間，低于SUFR系統(tǒng)（θc=20d）；SUFR系統(tǒng)（θc=32d）中的微生物生態(tài)豐富，食物鏈更加完善。 本研究是國家“十五”科技攻關(guān)項目2001BA604A01子專題“簡易高效活性污泥復(fù)合系統(tǒng)除磷脫氮技術(shù)研究與示范”的部分內(nèi)容。本論文的研究內(nèi)容可以為螺旋升流式反應(yīng)器的工程應(yīng)用提供依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：螺旋升流式反應(yīng)器 脫氮除磷 低溫影響 較長泥齡 活塞流
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-12
• 1 前 言12-20
• 1.1 我國水環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)12-13
• 1.1.1 水資源缺口越來越大12
• 1.1.2 水污染現(xiàn)象日益嚴重12-13
• 1.1.3 用水浪費依然“濤聲依舊”13
• 1.2 水體中氮磷的來源及其危害13-15
• 1.3 水體富營養(yǎng)化及其危害15-16
• 1.4 污水脫氮除磷的必要性16
• 1.5 解決水資源危機的對策16-20
• 1.5.1 提高廢水資源化程度16-17
• 1.5.2 加大污水處理力度17-18
• 1.5.3 提高國民節(jié)約用水的環(huán)保意識18-20
• 2 污水脫氮除磷技術(shù)原理及其新發(fā)展20-42
• 2.1 污水脫氮除磷物化技術(shù)20
• 2.1.1 物理化學(xué)方法脫氮20
• 2.1.2 化學(xué)法除磷20
• 2.2 生物脫氮原理20-26
• 2.2.1 傳統(tǒng)生物脫氮原理20-23
• 2.2.2 生物脫氮原理及工藝的新發(fā)展23-26
• 2.3 生物除磷原理26-32
• 2.3.1 傳統(tǒng)生物除磷機理概述26-29
• 2.3.2 高分子內(nèi)聚物的作用研究進展29-31
• 2.3.3 反硝化除磷的研究進展31-32
• 2.4 生物脫氮除磷工藝32-36
• 2.4.1 空間序列工藝32-35
• 2.4.2 時間序列工藝35-36
• 2.5 生物脫氮除磷工藝運行中存在的問題36-38
• 2.5.1 反應(yīng)技術(shù)的制約36-37
• 2.5.2 低溫影響的問題37-38
• 2.5.3 污泥齡的選擇問題38
• 2.6 課題的提出、研究目的及研究內(nèi)容38-42
• 2.6.1 課題的提出38-40
• 2.6.2 論文主要研究目的和內(nèi)容40-42
• 3 SUFR系統(tǒng)在低溫影響下處理效果的試驗分析與數(shù)學(xué)模型42-64
• 3.1 螺旋升流式反應(yīng)器脫氮除磷系統(tǒng)工藝42-43
• 3.1.1 螺旋升流式脫氮除磷系統(tǒng)試驗裝置42-43
• 3.1.2 試驗水質(zhì)及分析方法43
• 3.2 試驗運行效果及分析43-49
• 3.2.1 溫度對COD去除效果的影響及分析43-45
• 3.2.2 溫度對脫氮效果的影響及分析45-47
• 3.2.3 溫度對除磷效果的影響及分析47-49
• 3.3 低溫運行SUFR脫氮除磷工藝的數(shù)學(xué)模型49-61
• 3.3.1 與模型有關(guān)的假設(shè)與限制49-50
• 3.3.2 厭氧反應(yīng)器單元去除COD動力學(xué)模式50-53
• 3.3.3 厭氧反應(yīng)器單元厭氧釋磷動力學(xué)模式53-56
• 3.3.4 缺氧反應(yīng)器單元反硝化動力學(xué)模式56-57
• 3.3.5 好氧反應(yīng)器單元硝化動力學(xué)模式57-59
• 3.3.6 好氧反應(yīng)器單元好氧吸磷動力學(xué)模式59-61
• 3.4 本章小節(jié)61-64
• 4 SUFR系統(tǒng)在低溫下污泥特性的試驗分析64-76
• 4.1 低溫對SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中污泥顆?；绊?/span>64-66
• 4.1.1 不同溫度時SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中污泥外觀特征及分析65-66
• 4.1.2 不同溫度時的污泥對SUFR脫氮除磷系統(tǒng)的作用分析66
• 4.2 低溫對SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中污泥穩(wěn)定性的影響66-68
• 4.2.1 低溫時 SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中SV、SVI值變化66-67
• 4.2.2 低溫時 SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中污泥膨脹與自行恢復(fù)67-68
• 4.3 低溫對SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中微生物生態(tài)的影響68-74
• 4.3.1 不同溫度時SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中微生物生態(tài)的變化68-70
• 4.3.2 SUFR系統(tǒng)的反應(yīng)器特點對低溫時系統(tǒng)中微生態(tài)的作用70
• 4.3.3 SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中微型動物的作用分析70-74
• 4.4 低溫對SUFR脫氮除磷系統(tǒng)中污泥比攝氧速率(SOUR)的影響74-75
• 4.4.1 試驗方法74
• 4.4.2 試驗結(jié)果及分析74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 5 SUFR系統(tǒng)在較長泥齡時處理效果的試驗分析76-88
• 5.1 螺旋升流式反應(yīng)器脫氮除磷系統(tǒng)工藝76-78
• 5.1.1 螺旋升流式脫氮除磷系統(tǒng)試驗裝置76-78
• 5.1.2 試驗水質(zhì)及分析方法78
• 5.2 營養(yǎng)物去除效果及分析78-83
• 5.2.1 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d ) 對COD去除效果及分析78-79
• 5.2.2 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )脫氮效果及分析79-80
• 5.2.3 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )除磷效果及分析80-83
• 5.3 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )中的污泥特性83-86
• 5.3.1 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )的污泥穩(wěn)定性83-84
• 5.3.2 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )的污泥活性84-85
• 5.3.3 SUFR 系統(tǒng)(θc=32d )中的微生物生態(tài)85-86
• 5.4 本章小結(jié)86-88
• 6 結(jié)論和建議88-92
• 6.1 結(jié)論88-90
• 6.2 建議90-92
• 致 謝92-94
• 參考文獻94-102
• 附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文102-104

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