粉煤灰陶粒制备及其在曝气生物滤池处理城市污水应用

【摘要】：我国能源消耗以燃煤为主,每年都有大量粉煤灰排放,这给我国生态环境带来巨大压力。对于以火力发电为主山西省而言,粉煤灰问题尤其突出。目前,国内粉煤灰处置多数以露天堆放为主,不仅对环境造成二次污染,也是对粉煤灰资源的一种浪费。本文基于山西省内粉煤灰多,水污染严重的现状,将粉煤灰烧结制成陶粒用于曝气生物滤池之中处理城市污水,这对于实现粉煤灰废物资源化利用有积极意义。 本论文重点研究了粉煤灰陶粒的制备,低温条件下BAF的挂膜启动情况,BAF工艺正常运行期间工艺条件改变对出水水质的影响。探究了以粉煤灰陶粒为载体的BAF在各个工况下的最优效率实验参数。实验结果表明： (1)粉煤灰陶粒制备阶段：对不同烧结条件下的粉煤灰陶粒进行水处理性能比较,确定最佳烧结条件。当保温时间为20min、焙烧温度为1200℃、粘土含量为20%的条件下烧结出的粉煤灰陶粒水处理性能最佳。 (2)BAF挂膜启动阶段：挂膜启动采用逐级增加流量到设计流量,自然挂膜与接种挂膜相结合,水流方向为上向流的方法。反应器挂膜成功后,对COD、氨氮、总氮的平均去除率分别为70%、74%、53%。 (3)BAF稳定运行阶段：废水在弱碱性条件下,当BAF反冲洗周期为48h,水力停留时间为1h,气水比为4：1时,对COD、氨氮的去除效果最好。并且在短暂停歇重启动后,BAF可快速恢复其水处理能力。 【关键词】：粉煤灰烧结陶粒 曝气生物滤池 氨氮 化学需氧量
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 山西省环境资源现状9-11
• 1.1.1 山西省水环境资源状况9-10
• 1.1.2 山西省粉煤灰现状10-11
• 1.2 曝气生物滤池的研究和发展11-16
• 1.2.1 曝气生物滤池简介与工艺特点11
• 1.2.2 曝气生物滤池的工艺流程11-12
• 1.2.3 曝气生物滤池工艺分类12-14
• 1.2.4 曝气生物滤池国内外研究情况14-16
• 1.3 粉煤灰的产生、特性、危害和利用方向16-20
• 1.3.1 粉煤灰的产生16-17
• 1.3.2 粉煤灰的特性17-18
• 1.3.3 粉煤灰的危害18
• 1.3.4 粉煤灰的利用方向18-20
• 1.4 本课题研究目的、方法及主要内容20-23
• 1.4.1 本课题研究目的20-21
• 1.4.2 本课题研究方法21
• 1.4.3 本实验主要内容21-23
• 第二章 粉煤灰陶粒制备工艺和性能试验研究23-39
• 2.1 粉煤灰陶粒制备工艺23-26
• 2.1.1 实验原材料、仪器和测试用药品23-25
• 2.1.2 实验制备粉煤灰工艺25-26
• 2.2 粉煤灰陶粒水处理性能影响分析26-38
• 2.2.1 陶粒水处理性能的测定26-28
• 2.2.2 粉煤灰陶粒单因素影响实验设计28-30
• 2.2.3 实验结果分析30-38
• 2.3 本章小结38-39
• 第三章 低温下粉煤灰陶粒在水处理中挂膜启动分析39-51
• 3.1 实验装置39-40
• 3.2 实验水质40-41
• 3.3 水质测验及方法41-42
• 3.4 曝气生物滤池挂膜启动方法42-44
• 3.5 监测分析44-49
• 3.5.1 挂膜结束后表象分析44-45
• 3.5.2 挂膜启动期间COD测量及分析45-46
• 3.5.3 挂膜启动期间氨氮测量及分析46-47
• 3.5.4 挂膜启动期间总氮测量及分析47-49
• 3.6 本章小结49-51
• 第四章 粉煤灰陶粒在水处理中稳定运行阶段分析51-63
• 4.1 反冲洗后曝气生物滤池水处理效果分析51-54
• 4.1.1 COD去除效果分析52-53
• 4.1.2 氨氮去除效果分析53-54
• 4.1.3 反冲洗实验小结54
• 4.2 影响滤池水处理效果因素分析54-60
• 4.2.1 沿层高度对水处理效果分析55-56
• 4.2.2 水力停留时间对水处理效果分析56-58
• 4.2.3 气水比对水处理效果分析58-59
• 4.2.4 pH对水处理效果分析59-60
• 4.3 BAF滤池短暂停歇后重启动分析60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 结论和建议63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 建议64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文目录70

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