城市污水处理厂低温运行模拟试验与调控

【摘要】：我国北方冬季城市污水生物处理过程中,由于温度的降低,导致处理效果变差,出水水质经常不能达标,并且常常伴有污泥膨胀的现象发生。本论文通过实验室模拟低温城市污水处理厂运行,考察了污水处理效率、污泥沉降性能、污泥膨胀及反应运行调控等问题,旨在研究水温在15℃~3℃,化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、硝酸盐氮(NO3--N)和总磷(TP)等常规检测指标随温度变化而变化的规律;污泥沉降性能和微生物相等理化、生化特性随温度变化而演化的规律;污泥膨胀现象与温度的相关关系;并通过上述研究成果揭示低温污水处理运行条件与出水水质的相关关系,从而为北方城市污水处理厂冬季运行调控提供思路、建议和方案。在模拟城市污水处理厂低温运行过程中,反应工艺采用传统活性污泥法。当污水温度降至9℃时反应器发生污泥膨胀,为保证反应器的正常运行,采取了停止进水、曝气,加大污泥回流量等措施。对污水处理效率的研究表明:水温在15℃~3℃变化过程中,通过调整运行方式,化学需氧量(COD)去除率较高,且出水化学需氧量(COD)值较为稳定,耐冲击性强;总氮(TN)去除率整体呈增大趋势,且在3℃时有机氮占总氮的比重很大,导致去除率的升高;有机氮去除率随温度降低变化并不明显,一直维持在较高水平;氨氮(NH3-N)去除率总体维持在较高水平且可能存在去除饱和极值;出水硝酸盐氮(NO3--N)量整体呈下降趋势,且在9℃和3℃时有明显的下降幅度;出水总磷(TP)随进水总磷的变化而相应变化,其变化趋势较为一致,总磷(TP)去除效果并不理想。试验运行过程中随着温度降低,污泥沉降性能呈现不好趋势。发生的污泥膨胀为丝状菌膨胀,分析引发丝状菌污泥膨胀的原因可能是丝状菌所占微生物比例大,或是丝状菌胞外聚合物的大量分泌。通过调整运行模式可以遏制膨胀恶化,保证反应稳定运行。针对模拟试验发现的问题,对北方城市污水处理厂冬季运行提出了相应的建议。 【关键词】：低温 活性污泥法 污水处理效率 污泥膨胀 调控
【学位授予单位】：长春工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 主要符号表7-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 课题背景8-9
• 1.1.1 水环境现状8
• 1.1.2 城市污水处理发展与现状8-9
• 1.1.3 低温城市污水处理现状9
• 1.2 活性污泥法发展及作用机理9-11
• 1.2.1 活性污泥法的发展9
• 1.2.2 活性污泥法作用机理9-11
• 1.3 我国寒冷地区冬季污水温度概况11-12
• 1.4 低温对生物处理的影响12-14
• 1.4.1 低温对微生物的影响12
• 1.4.2 低温对活性污泥特性的影响12-13
• 1.4.3 低温对有机物去除的影响13
• 1.4.4 低温对脱氮效果的影响13
• 1.4.5 低温对除磷效果的影响13-14
• 1.5 低温条件下的污泥膨胀问题现状14-15
• 1.5.1 污泥膨胀现象及危害14-15
• 1.5.2 低温对污泥膨胀的影响15
• 1.6 课题研究的目的及意义15-18
• 1.6.1 课题来源15
• 1.6.2 课题研究目的和意义15-16
• 1.6.3 课题研究的主要内容16
• 1.6.4 技术路线图16-18
• 第2章 试验材料及方法18-26
• 2.1 接种污泥18
• 2.2 试验用水18
• 2.3 反应器装置18-19
• 2.4 主要设备19-20
• 2.5 水质分析检测方法20-21
• 2.5.1 EPS测定方法21
• 2.6 试验运行21-26
• 2.6.1 污泥浓度变化22-23
• 2.6.2 反应器调控措施23-26
• 第3章 低温城市污水模拟试验研究26-44
• 3.1 COD去除效果分析26-27
• 3.2 总氮（TN）变化分析27-31
• 3.3 氨氮（NH_3-N）变化分析31-33
• 3.4 硝酸盐氮（NO_3~--N）变化分析33-35
• 3.5 总磷（TP）变化分析35-36
• 3.6 污泥沉降性能变化分析36-39
• 3.7 污泥膨胀问题分析39-43
• 3.8 本章小结43-44
• 第4章 实际工程指导建议44-45
• 第5章 结论和建议45-47
• 5.1 结论45-46
• 5.2 建议46-47
• 参考文献47-50
• 在学期间发表的学术论文及其他成果50-51
• 在学期间参加专业实践及工程项目研究工作51-52
• 致谢52

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