多孔微生物載體固定床生物反應(yīng)器處理污水新工藝研究

【摘要】：剩余污泥的處置提高了污水的處理成本,其處理設(shè)備占活性污泥法總投 資的30—40%,運(yùn)行成本約占整個(gè)工藝運(yùn)行成本的24—45%。隨著中國污水處理率 的提高,剩余污泥的總量逐年增加,因此需要研究少產(chǎn)剩余污泥或不產(chǎn)剩余污泥 的生物法處理污水新技術(shù)。 利用一種特殊結(jié)構(gòu)的多孔微生物載體,在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了在污水的流動(dòng)方向上 具有好氧/微好氧一厭氧反復(fù)耦合的固定床生物反應(yīng)器,采用人工廢水研究了該反 應(yīng)器的啟動(dòng)過程及污水處理過程的基本特征,同時(shí)對(duì)生活污水,工業(yè)污水進(jìn)行了 中試研究。 實(shí)驗(yàn)室小試的研究結(jié)果表明,本反應(yīng)器對(duì)于有機(jī)物有很好去除效果,體積的 有機(jī)去除負(fù)荷為3kgCOD/m3·h,高于普通活性污泥法的負(fù)荷(O一3 kgCOD/m3.h), 且抗沖擊力強(qiáng);連續(xù)運(yùn)行的結(jié)果顯示,反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物的去除效率很高,當(dāng)進(jìn)水 的COD及TOC分別為300一700和100—350mg/L時(shí), 處理水的 COD100mg/L,TOC20mg/L,其相應(yīng)的去除效率分別為80%和90%以上。在13—35 小時(shí)水力停留時(shí)間的范圍內(nèi),水力停留時(shí)間對(duì)有機(jī)物的去除效率幾乎沒有影響; 未經(jīng)沉淀的處理水中的SS濃度很低,長期維持在30mg幾以下。一年多來,裝置 運(yùn)行正常,沒有出現(xiàn)任何污泥堵塞的現(xiàn)象,沒有排過一次污泥。 在高碑店建立的日處理能力為14.4噸的生活污水中試裝置,近600天的結(jié) 果說明,與同期的活性污泥法工藝相比,污水的凈化效果要優(yōu)于現(xiàn)有工藝,而且 體系產(chǎn)生的SS較少,處理污水的同時(shí)解決剩余污泥的問題。出水SS約大于國家 城市生活污水二級(jí)處理一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),但是可以在除磷工藝中很好的得到解決。 在肇慶市星湖生物科技建立了有效容積2.65m3的中試裝置,120多天的運(yùn)行 結(jié)果顯示,該體系可以適應(yīng)肌苷廢水的沖擊,并對(duì)該廢水有很高的處理效果。當(dāng) 進(jìn)水COD平均值為1800mg幾時(shí),出水COD平均值降至265mg/L,處理率達(dá)85.3%, 而且處理水的透視度很好。當(dāng)改用調(diào)節(jié)池水為進(jìn)水時(shí),因降低了廢水的沖擊,其 WP=4 出水的COD可以降低到lOOmg/L左右,表現(xiàn)出了很高的COD去除效果。 對(duì)不同的廢水處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),COD在反應(yīng)器內(nèi)分解反應(yīng)可以用一級(jí) 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)描述,以此可以得到廢水COD值與反應(yīng)器水流距離的關(guān)系,為具體的 工藝設(shè)計(jì)提供了依據(jù);根據(jù)計(jì)算,得到了不同廢水的降解速度常數(shù)K值。 通過污泥的降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在好氧和厭氧反復(fù)耦合的條件下,污泥降解的最充 分。利用化學(xué)絮凝法確定了該體系對(duì)磷的最佳去除條件,可使出水磷的濃度降至 lmg/L以下,達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 【關(guān)鍵詞】：活性污泥法 剩余污泥 多孔載體 好氧一厭氧耦合 去除率 除磷
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-29
• 1.1 引言10
• 1.2 我國的污水排放總量及處理現(xiàn)狀10-11
• 1.3 污水特性、表征及引起污染的原因11-14
• 1.3.1 污水中的有機(jī)化合物12-13
• 1.3.2 污水中的含氮化合物13
• 1.3.3 污水中的含磷化合物13-14
• 1.4 生物法處理污水方法簡介14-20
• 1.4.1 基本工藝及常用概念14-17
• 1.4.2 活性污泥法概述17-19
• 1.4.3 生物膜法簡介19-20
• 1.5 剩余污泥問題及對(duì)策20-23
• 1.5.1 剩余污泥產(chǎn)生的原因20-21
• 1.5.2 國內(nèi)外污泥產(chǎn)生量21-22
• 1.5.3 剩余污泥的處理工藝及最終處理方式22-23
• 1.6 污泥減量或不產(chǎn)剩余污泥生物法處理污水技術(shù)23-27
• 1.6.1 以解決剩余污泥問題為目標(biāo)的污水生物處理技術(shù)24-25
• 1.6.2 在生物反應(yīng)過程中減少污泥產(chǎn)量的污水處理技術(shù)25-26
• 1.6.3 無剩余污泥產(chǎn)生的污水處理技術(shù)26-27
• 1.7 本論文的研究內(nèi)容和意義27-29
• 第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法29-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置與流程29-30
• 2.2 分析項(xiàng)目和分析方法30-33
• 2.2.1 化學(xué)需氧量(COD)的測定30
• 2.2.2 含氮化合物的測定30
• 2.2.3 磷物質(zhì)的測定30
• 2.2.4 比好氧呼吸活性SOUR(Specific oxygen uptake rate)的測定30-31
• 2.2.5 SS(Suspend Solid)的測定31-33
• 第三章 好氧－厭氧耦合固定床反應(yīng)器處理人工廢水特性33-43
• 3.1 引言33-34
• 3.2 反應(yīng)器的間歇運(yùn)行過程特性34-35
• 3.3 連續(xù)運(yùn)行時(shí)的處理特性35-41
• 3.3.1 有機(jī)物的去除特性35-36
• 3.3.2 污泥的降解過程特性36-38
• 3.3.3 氮的去除特性38-39
• 3.3.4 DO及pH在反應(yīng)器中的分布39-40
• 3.3.5 反應(yīng)器中微生物比好氧呼吸活性(SOUR)的分布40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第四章 生活污水的中試試驗(yàn)43-49
• 4.1 引言43-44
• 4.2 裝置對(duì)COD的處理效果44-45
• 4.3 出水SS的情況45-46
• 4.4 T-N&NH4+-N的變化情況46-47
• 4.5 磷在處理過程中的變化47-48
• 4.6 本章小結(jié)48-49
• 第五章 工業(yè)廢水的中試試驗(yàn)49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 中試裝置及流程49-50
• 5.3 中試裝置的處理效果50-56
• 5.3.1 第一階段的運(yùn)行結(jié)果50-53
• 5.3.1.1 COD的處理結(jié)果50-52
• 5.3.1.2 SO42-在體系中的變化趨勢52
• 5.3.1.3 體系的溶氧分布及pH52-53
• 5.3.2 第二三四階段裝置的運(yùn)行結(jié)果53-56
• 5.3.2.1 COD的處理情況53-54
• 5.3.2.2 體系NH4+-N的變化54-55
• 5.3.2.3 體系SS的變化55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-58
• 第六章 好氧-厭氧耦合體系反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及污泥的降解過程探討58-69
• 6.1 引言58
• 6.2 不同廢水在體系內(nèi)的變化趨勢58-64
• 6.3 反應(yīng)器內(nèi)污泥的降解64-67
• 6.3.1 污泥降解的方法和步驟64
• 6.3.2 污泥降解的結(jié)果64-67
• 6.4 本章小結(jié)67-69
• 第七章 處理水中磷的絮凝回收69-80
• 7.1 引言69
• 7.2 除磷最佳混凝條件的確定69-73
• 7.2.1 除磷的基本過程69-70
• 7.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定70
• 7.2.3 混凝條件的確定70-73
• 7.3 FeCl3-Fe的最佳用量及單寧酸(Tannic acid,TA)的助凝作用73-79
• 7.3.1 FeCl3-Fe最佳用量的確定.73-75
• 7.3.2 單寧酸(TA)的助凝效果75-79
• 7.4 本章小結(jié)79-80
• 第八章 主要結(jié)論及今后展望80-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 致謝86-87
• 附錄87-97
• 個(gè)人簡歷97

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日本解決核污水任重道遠(yuǎn)    何德功

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