低温下生物净化城市污水处理厂恶臭废气

【摘要】：对沈阳市城市污水处理厂进行调研,发现H2S是城市污水处理厂主要气态污染物。生物法作为一项处理效果好、投资运行费用低、工艺与操作简单、且无二次污染的恶臭污染治理技术,较其他方法具有明显的优势,已成为恶臭污染治理的主要方法。本实验利用自主设计的生物过滤反应器,考察生物净化系统在低温环境下处理高气速高负荷H2S的性能。同时考察连续运行过程中填料基本性质的变化以及这种变化对生物净化系统处理H2S效率的影响。最后对填料上微生物进行测定,了解随着处理过程的进行微生物种群与数量的变化。本实验所用生物过滤反应器由有机玻璃制成,分为上、中、下三段,每段反应器高为400 mm,内径为80 mm。反应器内填料是由PE包裹鸡粪堆肥而成的混合填料。系统启动时向填料投加菌种,菌种来自于某污水处理厂的活性污泥。在-1~14.2℃的低温条件下,生物净化系统连续处理H2S废气91天,对H2S废气的去除显示出效果较强的能力,去除负荷可达4~776 g·m-3·h-1,在上段反应器中对H2S的去除负荷最高可达1872 g·m-3·h-1。运行中填料无压实,p H维持在中性范围内,硫酸盐的积累与氮元素的消耗对H2S处理效果无明显影响,反应器性能维持良好,显示出较强的长期潜在处理能力。在低温情况下,生物净化系统处理高污染负荷H2S废气的过程去除负荷无明显降低。在高气速条件下,出现氮营养缺乏现象,导致系统去除效果降低。向反应器内投加氮营养物质(NH4Cl),生物净化系统在空床停留时间(EBRT)为20 s和8.8 s时,对入口浓度3000 mg·m-3的H2S的去除率分别上升至98%和76%。填料床层未出现明显压实堵塞现象。H2S处理的代谢产物主要为SO42-,反应器内p H值最低降到3.78,出现床层酸化现象,但可维持较好的性能。细菌是生物净化系统处理H2S过程的主要菌种,其次为放线菌,真菌较少。微生物在高负荷条件下、酸性条件下有较好的适应性。 【关键词】：恶臭 硫化氢 生物净化系统 低温
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X701;X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 引言12-26
• 0.1 恶臭的性质及处理技术12-13
• 0.1.1 恶臭的概念12
• 0.1.2 恶臭的来源及组成12-13
• 0.1.3 恶臭的危害13
• 0.2 恶臭治理处理技术分类与比较13-16
• 0.2.1 物理法13-14
• 0.2.2 化学法14-15
• 0.2.3 生物法15-16
• 0.3 生物过滤净化技术处理恶臭的设计及影响因素分析16-20
• 0.3.1 生物过滤工艺的基本结构与设计原理16-17
• 0.3.2 生物过滤法处理恶臭的影响因素17-20
• 0.4 生物法处理恶臭的动力学模型20-22
• 0.4.1 微观动力学21
• 0.4.2 宏观动力学21-22
• 0.5 生物法处理恶臭废气的进展22-24
• 0.6 研究目的、意义及内容24-26
• 0.6.1 研究目的和意义24-25
• 0.6.2 研究的内容25-26
• 第1章 生物净化系统净化城市污水厂恶臭的工艺设计26-31
• 1.1 目标污染物的选择26
• 1.2 生物净化反应器设计26-28
• 1.3 填料选择28-29
• 1.4 实验装置及流程29-30
• 1.5 小结30-31
• 第2章 低温下连续式生物净化系统处理H2S废气31-51
• 2.1 材料及方法31-32
• 2.1.1 装置及流程31
• 2.1.2 填料状态31-32
• 2.1.3 分析方法32
• 2.2 运行方式与操作条件32-33
• 2.3 实验结果与讨论33-49
• 2.3.1 气速对H2S去除的影响33-41
• 2.3.2 入.浓度对H2S去除的影响41
• 2.3.3 温度变化对H2S去除的影响41-44
• 2.3.4 填料湿度和压降的变化44-46
• 2.3.5 填料pH的变化及H2S代谢产物的分析46-47
• 2.3.6 填料氮含量的变化47-49
• 2.4 小结49-51
• 第3章 低温下高负荷H2S废气的生物净化51-66
• 3.1 材料及方法51-52
• 3.1.1 装置及流程51
• 3.1.2 填料状态51-52
• 3.1.3 分析方法52
• 3.2 运行方式与操作条件52-53
• 3.3 实验结果与讨论53-65
• 3.3.1 气速对H2S去除的影响53-56
• 3.3.2 高气速下进气负荷对H2S去除的影响56-57
• 3.3.3 氮营养变化对H2S去除的影响57-59
• 3.3.4 填料pH值的变化和H2S代谢产物分析59-61
• 3.3.5 填料其他指标的变化61-63
• 3.3.6 填料的微生物数量变化63-65
• 3.4 小结65-66
• 第4章 结论66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-73
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况73-74

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