生物膜水解酸化工艺处理城市污水的研究

【摘要】： 天津北仓污水处理厂的进水中工业废水比例高,可生化性较差。该厂在工艺升级改造设计中采用水解酸化生物膜技术作为预处理工艺,以提高废水的可生化性。为了验证水解酸化生物膜技术是否对该厂污水处理有较好的效果,本文采用两种填料(组合填料和泡沫海绵填料)的生物膜水解酸化小型试验装置,处理北仓污水厂实际污水。分析对比两种填料水解酸化反应器对污水可生化性改善的效能、运行工况条件和影响因素。 试验采用快速排泥挂膜法,在2周内组合填料和泡沫海绵填料都基本能完成挂膜。挂膜成熟后,组合填料的生物膜量达到3420mg/L,泡沫填料达到2400 mg/L。 原污水经组合填料和泡沫海绵填料生物膜水解酸化反应器处理后,出水可生化性都有较大的提高。当水力停留时间为10h和进水BOD5/COD比为0.38时,组合填料反应器和泡沫海绵反应器可使出水BOD5/COD分别达到0.54和0.50, BOD5/COD提高比分别达到34%和22%。经两种填料生物膜水解酸化反应器后,出水中溶解性COD、可生物降解COD的比例都有所提高。两种填料反应器在HRT为10h下时,出水的酸化率(可生物降解COD的VFA转化率)最大,分别达到21%、15%,酸化率较好。两种填料反应器的水解速率常数Kh(h-1)分别为0.20和0.16。 分析了水解酸化反应器的影响因素,包括容积负荷、HRT、pH和温度的影响。得到了两种填料反应器的最佳水力停留时间为10h,延长和缩短HRT都对水解酸化效果有一定的影响,而容积负荷对水解酸化效果的影响表现在,在低负荷条件下,两个反应器随着容积负荷的增加,水解酸化效果保持稳定。在高负荷条件下运行(2.0 kgCOD/m3.d以上),随着负荷的增加,水解酸化效果降低。 【关键词】：城市污水 生物膜 水解酸化 填料
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-24
• 1.1 我国城市污水处理概述8-11
• 1.1.1 城市污水的组成及特点8-9
• 1.1.2 城市污水的厌氧处理技术的发展9-11
• 1.2 水解酸化工艺的研究和应用11-17
• 1.2.1 水解酸化工艺原理11-13
• 1.2.2 水解酸化工艺特点13-14
• 1.2.3 水解酸化工艺的研究进展14-15
• 1.2.4 水解酸化工艺的发展方向15-16
• 1.2.5 生物膜水解酸化技术16-17
• 1.3 生物填料的研究进展17-21
• 1.3.1 生物填料的作用17
• 1.3.2 生物填料的选用原则17-18
• 1.3.3 生物填料的常用类型和发展方向18-21
• 1.4 试验研究的背景、目的和内容21-24
• 1.4.1 试验背景和目的21-22
• 1.4.2 试验内容22-24
• 第二章 试验材料和方法24-32
• 2.1 试验材料24-27
• 2.1.1 试验用水24-25
• 2.1.2 接种污泥25-26
• 2.1.3 填料26-27
• 2.2 试验装置及工艺流程27-29
• 2.2.1 试验方案的确定27
• 2.2.2 试验装置27-29
• 2.3 试验分析项目和监测方法29-32
• 2.3.1 水质监测指标、方法和仪器29
• 2.3.2 特殊分析项目与方法29-30
• 2.3.3 生物膜分析项目与方法30-32
• 第三章 生物膜水解酸化工艺处理污水的试验结果32-50
• 3.1 生物膜水解酸化反应器的启动与挂膜32-35
• 3.1.1 水解酸化菌的培养32-33
• 3.1.2 生物膜水解酸化反应器的启动33-35
• 3.2 两种填料对城市污水的处理效果分析35-45
• 3.2.1 可生化性（B/C）的改善35-37
• 3.2.2 有机物去除的机理分析37-40
• 3.2.3 水解酸化效果的比较40-41
• 3.2.4 出水氨氮的变化41-42
• 3.2.5 悬浮物的去除42-44
• 3.2.6 水解速率常数（Kh）44-45
• 3.3 两种填料的挂膜增量和挂膜速度45-46
• 3.4 活性污泥水解酸化工艺的处理效果分析46-49
• 3.4.1 可生化性的提高47-48
• 3.4.2 活性污泥法和生物膜法水解酸化工艺的类比48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 生物膜水解酸化工艺的影响因素分析50-56
• 4.1 容积负荷的影响50-51
• 4.2 水力停留时间的影响51-52
• 4.3 pH 的影响52-53
• 4.3 温度的影响53-54
• 4.4 基质的种类、形态及营养比例54
• 4.5 其它影响因素54-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第五章 结论56-58
• 参考文献58-63
• 发表论文和参加科研情况说明63-64
• 致谢64

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