電解—生物法處理城市污水技術(shù)及應(yīng)用研究

【摘要】： 本文首次把電解作用引入城市污水的生物處理系統(tǒng)，為開(kāi)發(fā)出一種電解-生物水處理新工藝奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 本文研究設(shè)計(jì)了活性污泥反應(yīng)器、電解-活性污泥反應(yīng)器、電解-活性炭生物濾床、電解-活性炭+瓷珠生物濾床等四種反應(yīng)器。在菌種馴化成熟后，并在基本相同的電解和生物等工藝條件下進(jìn)行了對(duì)城市污水處理的對(duì)比試驗(yàn)研究，目的是選出一種較好的電解-生物反應(yīng)器。結(jié)果表明：把電解引入活性污泥法的處理系統(tǒng)中，處理效果并沒(méi)有明顯改善，但對(duì)抑制污泥膨脹有明顯效果；電解-活性炭生物濾床由于短路電流較大，反應(yīng)電流過(guò)小，無(wú)法達(dá)到電解與生物的協(xié)同作用而促進(jìn)脫氮的預(yù)期目的；但電解-活性炭+瓷珠生物濾床在處理城市污水時(shí)，電解與生物能夠很好地相互協(xié)同作用，故降解有機(jī)物、脫氮、除磷等均有良好表現(xiàn)，CODcr去除率約為75～80％，總無(wú)機(jī)氮脫除約50％，總磷脫除約80％。 該電解-活性炭+瓷珠生物濾床對(duì)有機(jī)物的降解效果較為穩(wěn)定，在處理城市污水時(shí)，CODcr去除率為75％～80％；當(dāng)進(jìn)水氨氮為12～25mg/L時(shí)，氨氮脫除率為92.0～76.0％；進(jìn)水總無(wú)機(jī)氮濃度為15.57～27.52mg/L時(shí)，總無(wú)機(jī)氮脫除率為71.3～49.5％。進(jìn)水總磷為5.37～13.52mg/L時(shí)，總磷的脫除率為81.7～44.2％。該電解-生物濾床脫氮的表觀電流效率在100～300％之間。此外，電解-生物濾床處理城市污水的耗電量與現(xiàn)有城市污水的A~2／O處理工藝的耗電量基本相當(dāng)。 本文還進(jìn)行了活性炭+瓷珠生物濾床和電解-活性炭+瓷珠生物濾床處理餐飲廢水的對(duì)比試驗(yàn)研究。電解-生物濾床與生物濾床相比較，CODcr去除率提高并不明顯，提高百分率僅為3.1％，而氨氮、總無(wú)機(jī)氮、總磷的去除率提高較大，分別為9.4％、10.5％、9.7％。 在本文試驗(yàn)條件下，電解電流的升高對(duì)CODcr的去除沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用，但已出現(xiàn)良好影響的征兆，應(yīng)進(jìn)一步繼續(xù)試驗(yàn)才能得到明確的結(jié)論。 關(guān)于電極結(jié)構(gòu)對(duì)處理效果的影響，本試驗(yàn)表明：電解-生物濾床在采用圓筒式陰極板時(shí)，呈明顯厭氧狀態(tài)，出水水質(zhì)惡化，CODcr去除率不足70％；而在采用柵欄狀陰極板時(shí)，電解-生物濾床運(yùn)行狀況良好，CODcr去除率在85％左右。本試驗(yàn)僅僅是概括性地分析了兩種不同的陰極板結(jié)構(gòu)對(duì)電解-生物濾床的處理效果的影響，電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)還需要進(jìn)一步完善。 同時(shí)，本文初步探討了電解-生物反應(yīng)器處理污水的作用機(jī)理，筆者認(rèn)為在電解-生物反應(yīng)器中，存在電場(chǎng)、電解、微生物、活性炭等四種因素的聯(lián)合作用。 【關(guān)鍵詞】：電解 活性炭 生物膜 除磷脫氮 城市污水 餐飲廢水
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類(lèi)號(hào)】：X799.3
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-12
• 第一章 緒論12-22
• 1．1 城市污水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1．1．1 城市污水生物處理法及其優(yōu)缺點(diǎn)12-14
• 1．1．2 物理化學(xué)方法處理城市污水及其存在問(wèn)題14-15
• 1．1．3 城市污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1．2 電解法在廢水處理中的應(yīng)用與發(fā)展16-18
• 1．2．1 難生物降解有機(jī)廢水的處理16
• 1．2．2 電解反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的研制改進(jìn)和新型高效陽(yáng)極材料的研制16-17
• 1．2．3 電解法與其它方法聯(lián)合作用17-18
• 1．3 電解-生物法的提出及其發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1．3．1 電解-生物法的提出18-19
• 1．3．2 電解-生物法的發(fā)展及研究現(xiàn)狀19
• 1．4 選題的目的和意義19-22
• 第二章 電解-生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及性能比較22-37
• 2．1 電解-生物反應(yīng)器及相對(duì)照的生物反應(yīng)器22-26
• 2．1．1 電解-生物反應(yīng)器裝置22
• 2．1．2 電解-生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)思路及目的22-26
• 2．2 電解-生物反應(yīng)器及相對(duì)照的生物反應(yīng)器性能比較試驗(yàn)26-28
• 2．2．1 試驗(yàn)用水26
• 2．2．2 藥品與儀器26
• 2．2．3 分析方法26-27
• 2．2．4 菌種的馴化27
• 2．2．5 試驗(yàn)方法27-28
• 2．3 試驗(yàn)結(jié)果與討論28-35
• 2．3．1 活性污泥反應(yīng)器與電解-活性污泥反應(yīng)器的比較28-30
• 2．3．2 電解-活性炭生物濾床和電解-活性炭+瓷珠生物濾床的比較30-34
• 2．3．3 電解-活性污泥反應(yīng)器與電解-活性炭+瓷珠生物濾床的比較34-35
• 2．4 小結(jié)35-37
• 第三章 電解-生物濾床處理城市污水的試驗(yàn)研究37-45
• 3．1 試驗(yàn)方法、藥品和主要儀器37-38
• 3．1．1 試驗(yàn)藥品和主要儀器37
• 3．1．2 試驗(yàn)用水37
• 3．1．3 試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置37-38
• 3．2 試驗(yàn)結(jié)果與討論38-42
• 3．2．1 電解-生物濾床對(duì)有機(jī)物的降解效果38-39
• 3．2．2 電解-生物濾床對(duì)氮的脫除效果39-42
• 3．2．3 電解-生物濾床對(duì)總磷的脫除效果42
• 3．3 處理城市污水的運(yùn)行成本和效益分析42-44
• 3．3．1 電解-生物濾床的耗電量43
• 3．3．2 電解-生物濾床與A~2／O工藝的耗電量比較及其效益分析43-44
• 3．4 小結(jié)44-45
• 第四章 電解-生物濾床處理餐飲廢水的試驗(yàn)研究45-51
• 4．1 試驗(yàn)方法、藥品與主要儀器45-47
• 4．1．1 試驗(yàn)用水45
• 4．1．2 主要藥品和實(shí)驗(yàn)儀器45-46
• 4．1．3 試驗(yàn)裝置46
• 4．1．4 試驗(yàn)方法46-47
• 4．2 試驗(yàn)結(jié)果與討論47-50
• 4．2．1 生物濾床和電解-生物濾床處理效果比較47-48
• 4．2．2 電流對(duì)電解-生物濾床處理效果的影響48-49
• 4．2．3 陰極板結(jié)構(gòu)對(duì)電解-生物濾床的處理效果的影響49-50
• 4．3 小結(jié)50-51
• 第五章 電解-生物反應(yīng)器處理城市污水的機(jī)理研究51-64
• 5．1 電場(chǎng)在電解-生物反應(yīng)器中的作用51-53
• 5．1．1 電場(chǎng)與生物關(guān)系的發(fā)展現(xiàn)狀51-52
• 5．1．2 電場(chǎng)抑制活性污泥膨脹的機(jī)理52-53
• 5．2 電解與生物協(xié)同作用的脫氮機(jī)理53-56
• 5．2．1 生物脫氮機(jī)理53-55
• 5．2．2 電解與生物協(xié)同作用的脫氮機(jī)理55-56
• 5．3 電解與活性炭的協(xié)同作用機(jī)理56-62
• 5．3．1 不溶陽(yáng)極電解法處理機(jī)理56-57
• 5．3．2 活性炭的吸附機(jī)理57-58
• 5．3．3 電解-吸附協(xié)同作用機(jī)理58-62
• 5．4 生物活性炭去除有機(jī)物的機(jī)理及其與電解的協(xié)同作用62-63
• 5．4．1 生物活性炭去除有機(jī)物的機(jī)理62
• 5．4．2 電解與生物對(duì)活性炭的協(xié)同再生作用機(jī)理62-63
• 5．5 小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文68-69
• 致謝69
• 附錄69

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