AO型污水土地生物过滤处理系统的试验研究

【摘要】：近年来，村镇随着经济的繁荣发展，其环境问题也变得日益严重，因而寻找一种基建、运行费用低，处理效果好，运行维护简单，适宜村镇应用的污水处理工艺变得日益迫切。 为此，笔者开发研究了污水土地好氧生物过滤处理系统，通过小试研究，考察了容积负荷、运行方式（升流式和降流式）对人工生活污水中COD和NH_4~+-N的去除效果的影响，并通过流态试验考察了该条件下污水土地好氧生物过滤处理系统的反应器类型。试验结果表明：在流量60L/d、曝气量0.48L/min的条件下，以碎石为填料的污水土地好氧生物过滤处理系统可同时去除COD和NH_4~+-N；升流式和降流式污水土地好氧生物过滤处理系统对COD的去除效果差异不大，且均在容积负荷为0.089kgCOD/(m~3·d)时去除效果最佳，去除率分别为96%和97%；污水土地好氧生物过滤处理系统对NH_4~+-N的去除效果随着容积负荷的逐渐升高而下降，且降流式对NH_4~+-N的去除率比升流式高出11.1%~28.3%。以罗丹明B作为脉冲示踪剂进行流态试验的结果表明，升流式和降流式污水土地好氧生物过滤处理系统均为完全混合式反应器。 为了加强对TN的去除，笔者在污水土地好氧生物过滤处理工艺研究的基础之上，开发研究了AO型污水土地生物过滤处理工艺，通过小试研究，考察了好氧段容积负荷、回流比、温度对人工污水中各污染物去除效果的影响，并通过水质指标的沿程分析，考察了各污染物的去除区域和验证了好氧滤柱的反应器类型。试验结果表明：在水温25.3~26.7℃、回流比100%的条件下，AO型污水土地生物过滤处理系统对各污染物的去除效果均随容积负荷的升高而降低；在容积负荷0.025～0.110kgCOD/(m~3·d)时，容积负荷对COD的去除效果影响较小，且系统的出水COD均达到一级A排放标准；系统的出水NH_4~+-N在容积负荷不大于0.087kgCOD/(m~3·d)时达到一级A排放标准；TP的去除效果较差。在温度12.0~26.7℃、回流比为100%、容积负荷0.048～0.057kgCOD/(m~3·d)的条件下，AO型污水土地生物过滤处理系统对各污染物的去除效果均随温度的升高而升高；温度对NH_4~+-N、TN的去除效果影响较为明显，而且温度在15℃以上时，系统的出水NH_4~+-N均达到一级A排放标准。在水温为16~20.5℃，流量为40L/d的条件下，回流比对硝化作用影响较小，而对TN去除效果影响较为明显；在回流比从100%增加到300%时，TN去除率从58.7%上升至72.0%，在300%回流比条件下，出水TN降至13.9mg/L，达到一级A排放标准；而TP的去除效果随回流比的增加而下降。大部分COD和TN的去除发生在厌氧区，好氧区则进行硝化反应和COD的进一步去除，且两个好氧条件下的滤柱均为完全混合式反应器。 本试验为AO型污水土地生物过滤处理系统在实际工程中的运用提供了一定的参数依据，对村镇污水处理的工艺选择和工程运用具有一定的现实意义。 【关键词】：村镇污水 土地处理 好氧生物过滤系统 AO型工艺 容积负荷 回流比 温度
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要8-11
• Abstract11-15
• 第1章 绪论15-29
• 1.1 研究的背景15-16
• 1.2 国内外村镇污水处理技术现状16-25
• 1.2.1 国外村镇污水处理技术现状及存在的问题16-18
• 1.2.2 国内村镇污水处理技术现状及存在的问题18-25
• 1.3 村镇污水处理工艺的选择分析25-26
• 1.4 研究目的26-27
• 1.5 研究内容27-29
• 第2章 试验工艺流程与方法29-33
• 2.1 试验装置与工艺流程29-30
• 2.1.1 污水土地好氧生物过滤处理系统的试验装置与流程29-30
• 2.1.2 AO 型污水土地生物过滤处理系统的试验装置与流程30
• 2.2 试验填料30-31
• 2.3 试验用水31
• 2.4 水质指标监测分析方法31
• 2.5 试验运行31-33
• 第3章 污水土地好氧生物过滤处理系统的小试研究33-45
• 3.1 试验启动33-36
• 3.2 污水土地好氧生物过滤处理系统的影响因素研究36-42
• 3.2.1 流态试验37-39
• 3.2.2 容积负荷对 COD 去除效果的影响39-40
• 3.2.3 容积负荷对 NH+4-N 去除效果的影响40-42
• 3.2.4 升流式和降流式去除效果的对比分析42
• 3.3 小结42-45
• 第4章 AO 型污水土地生物过滤系统的试验研究45-71
• 4.1 AO 型污水土地生物过滤系统污染物的去除机理45-47
• 4.1.1 AO 型污水土地生物过滤系统脱氮的机理45-46
• 4.1.2 AO 型污水土地生物过滤系统除磷的机理46-47
• 4.2 容积负荷对污染物去除效果的影响47-51
• 4.2.1 容积负荷对 COD 处理效果的影响48-49
• 4.2.2 容积负荷对脱氮效果的影响49-50
• 4.2.3 容积负荷对 TP 去除效果的影响50-51
• 4.3 温度对污染物去除效果的影响51-60
• 4.3.1 温度对 COD 去除效果的影响54-55
• 4.3.2 温度对脱氮效果的影响55-59
• 4.3.3 温度对 TP 去除效果的影响59-60
• 4.4 回流比对污染物去除效果的影响60-66
• 4.4.1 回流比对 COD 去除效果的影响61-62
• 4.4.2 回流比对脱氮效果的影响62-65
• 4.4.3 回流比对 TP 去除效果的影响65-66
• 4.5 各污染物的沿程变化情况66-71
• 4.5.1 COD 的沿程变化67-68
• 4.5.2 氮的沿程变化68-69
• 4.5.3 TP 的沿程变化69-71
• 第5章 结论与建议71-75
• 5.1 结论71-74
• 5.2 建议74-75
• 参考文献75-82
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文82-83
• 致谢83

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