曝气生物滤池深度处理城市污水的优化试验研究

【摘要】：近年来,国家加强了对污水厂改造的投入力度,但有些污水厂的出水仍然未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。根据这一情况,开发一种处理效果明显的深度处理污水技术就尤为重要。曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理技术,它是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备,具有占地面积小、不需要二沉池、处理效果好、出水水质稳定等特点。 本试验对太原某污水厂的出水进行研究,重点考察曝气生物滤池(缺氧段和好氧段)在水力停留时间、回流比、气水比、碳氮比和滤料高度这几个影响因素下去除效果的变化。试验采用闷曝法进行挂膜,在闷曝15天后挂膜成功,缺氧段对CODcr的去除率稳定达到30%,好氧反应器对氨氮的去除率稳定达到80%。 试验结果表明,曝气生物滤池深度处理城市生活污水效果明显： 水力停留时间为4小时对有机物CODcr、氨氮和总氮的去除都为最高,分别为：77.53%、98.32%、76.416%。 回流比为1：1时对有机物CODcr、氨氮和总氮的去除率都为最高,分别为：74.75%、94.4%、69.15%。 气水比为3：1时对有机物CODcr、氨氮和总氮的去除率都为最高,分别为：80.26%、96.79%、73.10%。 C/NH4+-N比为10时,对有机物CODcr去除率最高,达到80.26%；C/NH4+-N比为6时对氨氮的去除率最高,达到96.79%；C/NH4+-N比为8时对总氮的去除率为最高,达到64.23%。 无论是缺氧段还是在好氧段,滤料高度为50cm时,对有机物CODcr和氨氮的去除率都已经接近各自总的去除率。 化学除磷时,在相同的情况下,PAC药剂投加量比Ca(OH)2小,而且对磷的去除率还高,效果更好,污水的PH值的变化也较小,由6.7变到了7.2。 曝气生物滤池深度处理城市污水时,反冲洗周期为15d左右,曝气生物滤池反冲洗强度设定为：气松动时间1～3min,强度10～12L/(m2·s)；气-水联合反冲洗时间在3min以内,气冲洗强度范围均为7-8L(m2·s),水冲洗强度范围均为3-4L(m2·s)；水漂洗时间5-8min,强度为3-4L/(m2·s)。 用曝气生物滤池深度处理城市污水能使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准,即：CODcr50mg/LNH3-N 5mg/L,总氮15mg/L,总磷0.5mg/L。并且该工艺经济合理、技术可行。 【关键词】：城市污水 曝气生物滤池 深度处理 硝化反硝化 化学除磷
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 符号说明11-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 课题的提出的背景及意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意义13-14
• 1.2 研究目的及内容14-16
• 1.2.1 研究目的14
• 1.2.2 研究内容14-16
• 第二章 文献综述16-30
• 2.1 城市污水处理厂概述16-19
• 2.1.1 污水处理厂的现状16
• 2.1.2 污水处理厂存在的问题16-18
• 2.1.3 污水处理厂的改造18-19
• 2.2 曝气生物滤池的净化机理19-30
• 2.2.1 曝气生物滤池的开发与发展19-22
• 2.2.2 曝气生物滤池的净化机理22-27
• 2.2.3 曝气生物滤池的应用27-30
• 第三章 试验装置及方法30-38
• 3.1 试验装置30-33
• 3.1.1 反应器30-31
• 3.1.2 曝气系统31
• 3.1.3 试验设备31-32
• 3.1.4 滤料的选择32
• 3.1.5 试验测试项目及方法32-33
• 3.2 试验方法及内容33-38
• 3.2.1 试验内容33-34
• 3.2.2 试验用水34
• 3.2.3 试验过程34-35
• 3.2.4 试验流程35-38
• 第四章 生物膜的培养38-44
• 4.1 反应器的挂膜启动38-40
• 4.1.1 接种污泥38
• 4.1.2 污泥的挂膜与驯化38-40
• 4.2 反应器的挂膜监测40-42
• 4.2.1 曝气生物滤池对COD_(cr)去除效果40-41
• 4.2.2 NH4+-N去除效果的变化41-42
• 4.3 本章小结42-44
• 第五章 工艺优化结果和分析44-80
• 5.1 水力停留时间对反应器处理效果的影响44-49
• 5.1.1 水力停留时间对COD_(cr)处理效果的影响45-46
• 5.1.2 水力停留时间对NH4+-N处理效果的影响46-48
• 5.1.3 水力停留时间对总氮处理效果的影响48-49
• 5.1.4 小结49
• 5.2 回流比对反应器处理效果的影响49-55
• 5.2.1 回流比对COD_(cr)处理效果的影响50-52
• 5.2.2 回流比对NH4+-N处理效果的影响52-53
• 5.2.3 回流比对总氮处理效果的影响53-54
• 5.2.4 小结54-55
• 5.3 气水比对反应器处理效果的影响55-61
• 5.3.1 气水比对COD_(cr)处理效果的影响55-57
• 5.3.2 气水比对NH4+-N处理效果的影响57-59
• 5.3.3 气水比对总氮处理效果的影响59-60
• 5.3.4 小结60-61
• 5.4 C/NH_4~+-N比对反应器处理效果的影响61-66
• 5.4.1 C/NH_4~+-N比对COD_(cr)处理效果的影响61-63
• 5.4.2 C/NH_4~+-N对NH4+-N处理效果的影响63-64
• 5.4.3 C/NH_4~+-N对总氮处理效果的影响64-65
• 5.4.4 小结65-66
• 5.5 滤料层高度对反应器处理效果的影响66-70
• 5.5.1 滤料层高度对COD_(cr),处理效果的影响66-68
• 5.5.2 滤料层高度对NH4+-N处理效果的影响68-69
• 5.5.3 小结69-70
• 5.6 优化工况下的参数70-72
• 5.6.1 优化工况下对COD_(cr)处理效果的影响70
• 5.6.2 优化工况下对NH4+-N处理效果的影响70-71
• 5.6.3 优化工况下对总氮处理效果的影响71
• 5.6.4 小结71-72
• 5.7 曝气生物滤池反冲洗特性研究72-80
• 5.7.1 反冲洗方式的确定72-73
• 5.7.2 反冲洗周期的确定73
• 5.7.3 反冲洗强度和时间的确定73-76
• 5.7.4 反冲洗对去除效果的影响76-78
• 5.7.5 小结78-80
• 第六章 化学除磷80-86
• 6.1 实验原理80-81
• 6.1.1 钙盐的作用机理80
• 6.1.2 铝盐的作用机理80-81
• 6.2 试验仪器及方法81-82
• 6.2.1 试验仪器81
• 6.2.2 试验方法81-82
• 6.3 试验结果及分析82-85
• 6.3.1 投加Ca(OH)_2的结果分析82-83
• 6.3.2 投加PAC的结果分析83-85
• 6.4 小结85-86
• 第七章 结论与建议86-89
• 7.1 结论86-88
• 7.2 建议88-89
• 附图89-90
• 参考文献90-98
• 致谢98-99
• 攻读学位期间发表的学术论文99

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