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悬浮填料氧化沟工艺处理城市污水的试验研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 13:49:22
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悬浮填料氧化沟工艺处理城市污水的试验研究【摘要】:为保护三峡库区水环境,库区污水处理厂均面临功能提升改造。以重庆市长寿区污水处理厂为代表的氧化沟工艺,在运行过程中存在复杂水质条件下

【摘要】:为保护三峡库区水环境,库区污水处理厂均面临功能提升改造。以重庆市长寿区污水处理厂为代表的氧化沟工艺,在运行过程中存在复杂水质条件下污染物负荷高、出水总氮和总磷不能同时满足GB18918-2002一级B标准等问题。 诸如氧化沟一类的活性污泥法脱氮除磷技术虽然较为成熟,但聚磷菌和脱氮菌在碳源利用和泥龄时间上仍存在难以调和的矛盾。本课题将生物膜法与氧化沟工艺相结合,在氧化沟中试模型内投加悬浮填料,构成悬浮填料氧化沟工艺。研究中试系统在不同工况条件下的处理效果,分析系统的脱氮除磷机理,确定系统的最优工况条件,并对最优工况下系统的运行效能进行验证。 通过试验研究了悬浮生物填料、悬浮球填料、多面空心球填料三种填料的传质性能。结果表明在30%的投配率下,三种填料均能提高反应器的氧传递系数,悬浮生物填料的传质性能明显优于悬浮球填料和多面空心球填料。使用悬浮生物填料进行后续试验。 选取氧化沟溶解氧(DO)、污泥回流比(R)、污泥龄(SRT)进行正交试验。通过正交试验的极差分析和方差分析可知,DO对系统COD、NH4+-N、TN、TP的去除均有显著影响;R对NH4+-N、TN、TP的去除有显著影响;SRT仅对TP的去除有显著影响。进行污泥回流比分别为75%、85%、95%的优化试验。结果表明在三种工况下,悬浮填料氧化沟中试系统对COD、NH4+-N、TN、TP去除率均良好,出水均优于GB18918–2002标准中的一级B标准。但悬浮填料氧化沟以R=95%运行时,出水TP在0.95~1.00mg/L的情况偏多。选定污泥回流比R=75%为最优工况运行参数,其他参数为氧化沟出口DO=0.8~1.2mg/L,污泥龄SRT=11~15d,填料投配率30%,水力停留时间HRT厌氧池2h、氧化沟10h,混合液污泥浓度MLSS=2400~2800mg/L。中试系统在最优工况条件下对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为η(COD)=82.26~85.91%,η(NH4+-N)=84.16~87.18%,η(TN)=63.10~66.77%,η(TP)=75.46~78.87%。出水水质ρ(COD)=27~44mg/L,ρ(NH4+-N)=2.3~4.8mg/L,ρ(TN)=8.42~14.75mg/L,ρ(TP)=0.54~0.79mg/L。出水COD、NH4+-N、TN稳定达到GB18918-2002一级A标准,TP稳定达到一级B标准。 本研究证明了悬浮填料氧化沟工艺对城市污水具有良好的处理效果,并为该工艺在氧化沟升级改造中的应用提供理论基础和技术参考。 【关键词】:悬浮填料 氧化沟工艺 中试研究 脱氮除磷
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X703.1
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 1 绪论8-23
  • 1.1 我国水污染现状8-9
  • 1.2 生物脱氮除磷的基本原理9-14
  • 1.2.1 生物脱氮基本原理9-12
  • 1.2.2 生物除磷基本原理12-14
  • 1.3 活性污泥和生物膜复合工艺简介14-20
  • 1.3.1 活性污泥和生物膜复合工艺的概念14-17
  • 1.3.2 活性污泥和生物膜复合工艺的发展及研究现状17-20
  • 1.4 氧化沟和生物膜复合工艺的研究现状20-21
  • 1.5 课题研究目的及内容21-23
  • 1.5.1 课题的背景21
  • 1.5.2 研究目的21-22
  • 1.5.3 研究内容22-23
  • 2 试验装置及分析检测方法23-27
  • 2.1 试验装置及工艺流程23-24
  • 2.1.1 工艺流程23
  • 2.1.2 试验装置23-24
  • 2.2 试验水质及分析方法24-25
  • 2.3 试验仪器和药品25-27
  • 2.3.1 试验仪器25
  • 2.3.2 试验药品25-27
  • 3 填料的选择及其传质性能的考察27-34
  • 3.1 填料的选择27-29
  • 3.1.1 悬浮填料的特点及使用性能27
  • 3.1.2 选择填料的要求27-29
  • 3.2 填料传质性能的考察29-33
  • 3.2.1 试验原理与方法29-30
  • 3.2.2 填料传质性能分析30-33
  • 3.3 本章小结33-34
  • 4 悬浮填料氧化沟工艺中试研究34-48
  • 4.1 悬浮填料氧化沟工艺的启动与挂膜34-36
  • 4.1.1 污泥的培养34
  • 4.1.2 挂膜阶段34-35
  • 4.1.3 挂膜试验阶段35-36
  • 4.2 挂膜期间处理效果及生物相变化36-39
  • 4.2.1 挂膜期间处理效果及分析36-38
  • 4.2.2 填料挂膜期间生物膜状态及生物相情况38-39
  • 4.3 悬浮填料氧化沟工艺正交试验研究39-42
  • 4.3.1 正交试验关键影响因素的选定39
  • 4.3.2 正交试验安排39-40
  • 4.3.3 正交试验结果40-42
  • 4.4 处理效果及分析42-47
  • 4.4.1 不同工况下 COD 的处理效果及分析42-43
  • 4.4.2 不同工况下 NH_4~+-N 的处理效果及分析43-44
  • 4.4.3 不同工况下 TN 的处理效果及分析44-45
  • 4.4.4 不同工况下 TP 的处理效果及分析45-47
  • 4.5 本章小结47-48
  • 5 悬浮填料氧化沟工艺回流比优化研究48-54
  • 5.1 回流比优化试验安排48
  • 5.2 试验结果与分析48-50
  • 5.2.1 不同回流比下出水 COD 浓度的变化48-49
  • 5.2.2 不同回流比下出水 NH_4~+-N 浓度的变化49
  • 5.2.3 不同回流比下出水 TN 浓度的变化49-50
  • 5.2.4 不同回流比下出水 TP 浓度的变化50
  • 5.3 悬浮填料氧化沟工艺最优工况的确定50-52
  • 5.4 微生物扫描电镜分析52-54
  • 6 结论与建议54-56
  • 6.1 结论54
  • 6.2 建议54-56
  • 致谢56-57
  • 参考文献57-62
  • 附录62


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