微孔曝气氧化沟工艺处理城市污水中试研究

【摘要】：氧化沟工艺在城市污水处理厂中被广泛应用，其充氧设施依沟型不同分别采用能耗高，充氧效率较低的转刷、转碟或表曝机，而采用充氧效率高、能耗低的微孔曝气盘作为充氧设施的氧化沟实际应用较少。本文以实际城市污水为研究对象，在微孔曝气氧化沟中试装置进行了试验研究（包括培菌启动、工艺调试及正常运行），并分析了低温条件下中试装置脱氮除磷效果及低DO条件下中试装置对污染物去除及节能效果，得到如下主要结论： （1）试验在低DO浓度下启动，历时40天，控制好氧区DO浓度在0.5~1.5mg/L之间。试运行后期，MLSS稳定在4.0g/L左右，SVI稳定在230mL/g左右，污泥回流比R=50%，对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、98%、79%和58%，可以达到较理想的处理效果，试验装置启动成功； （2）低温条件下，中试装置COD的去除效果基本不受影响，但生物脱氮除磷效果会受到明显的影响，去除率随着温度的下降而降低；确保氧化沟中试装置正常处理城市污水的最低水温是11℃；当水温高于11℃时，温度的下降对硝化速率有一定的影响； （3）控制曝气区溶解氧浓度在0.5mg/L~0.9mg/L左右，污泥容积指数（SVI）在150~250mg/L之间，可使低溶解氧丝状菌污泥微膨胀状态达到稳定并长期维持；试验期间中试装置出水SS平均值低于10mg/L，对污染物COD、TP、NH3-N和TN的平均去除率分别为92.45%、96%、99.11%和82.14%，达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准； （4）在低DO和污泥微膨胀条件下，只要确保沟底流速≥0.15m/s，就可以保证污泥不沉降，同时降低沟中混合液流动的能量消耗；控制曝气区DO为0.5mg/L~0.9mg/L，且维持污泥微膨胀状态，既可保证处理效果，又可以节省曝气量约50％，从而降低了供气设备能耗，达到节能的目的。 【关键词】：污水处理厂 氧化沟 低水温 低溶解氧 节能效果
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 我国水污染现状10-11
• 1.2 污水处理现状、主要问题及发展趋势11-14
• 1.2.1 污水处理现状11-12
• 1.2.2 污水处理的主要问题12-13
• 1.2.3 污水处理发展趋势13-14
• 1.3 氧化沟的发展及其特点14-16
• 1.3.1 氧化沟的工艺概述14
• 1.3.2 氧化沟的基本原理14
• 1.3.3 氧化沟的工艺特点14-15
• 1.3.4 氧化沟的发展类型15-16
• 1.3.5 微孔曝气氧化沟的工艺特性16
• 1.4 低温条件下生物脱氮除磷的研究进展及待解决的问题16-19
• 1.4.1 低温条件下生物脱氮除磷的研究进展16-19
• 1.4.2 待解决的问题19
• 1.5 低溶解氧污泥微膨胀下生物脱氮除磷的研究进展及待解决的问题19-22
• 1.5.1 低氧微膨胀条件下脱氮除磷研究进展19-21
• 1.5.2 待解决问题21-22
• 1.6 课题研究背景及来源22-24
• 1.6.1 课题研究意义及目的22
• 1.6.2 课题来源及主要研究内容22-24
• 2 微孔曝气氧化沟中试装置设计24-30
• 2.1 试验工艺流程及技术说明24
• 2.2 试验用水及水质24-25
• 2.3 试验主要设备及参数25-28
• 2.3.1 主要仪器仪表25-26
• 2.3.2 厌氧选择池26
• 2.3.3 微孔曝气氧化沟26-28
• 2.3.4 二沉池28
• 2.4 PLC 自动控制系统28-29
• 2.4.1 自动控制系统控制内容28-29
• 2.4.2 自动控制系统的组成29
• 2.5 本章小结29-30
• 3 氧化沟中试装置启动及运行30-42
• 3.1 概述30
• 3.2 中试系统工艺调试30-33
• 3.2.1 调试前准备30-31
• 3.2.2 主要设备调试31-33
• 3.3 中试装置系统试运行33-41
• 3.3.1 启动阶段用水及水质33-34
• 3.3.2 中试装置活性污泥的培养34-36
• 3.3.3 第三次启动过程主要参数的历时变化36-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 氧化沟中试装置低温条件下脱氮除磷效果分析42-49
• 4.1 前言42
• 4.2 中试装置与试验方法42-43
• 4.2.1 中试装置42-43
• 4.2.2 进水水质43
• 4.2.3 试验方法43
• 4.2.4 分析项目与方法43
• 4.3 结果与讨论43-48
• 4.3.1 对 COD 的去除效果43-44
• 4.3.2 对 NH3-N 的去除效果44-46
• 4.3.3 对 TN 的去除效果46
• 4.3.4 比硝化速率随温度的变化情况46-47
• 4.3.5 对 TP 的去除效果47-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 氧化沟中试装置低溶解氧下污染物去除及节能效果分析49-57
• 5.1 前言49
• 5.2 中试装置与试验方法49-50
• 5.2.1 中试装置49
• 5.2.2 试验进水水质49-50
• 5.2.3 分析项目与方法50
• 5.3 结果与讨论50-55
• 5.3.1 低 DO 时丝状菌污泥微膨胀的稳定维持50-51
• 5.3.2 低 DO 丝状菌污泥微膨胀下污染物的去除效果51-54
• 5.3.3 低溶解氧和污泥微膨胀下的节能效果54-55
• 5.4 本章小结55-57
• 6 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63
• 攻读硕士学位期间参与的工程项目63

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