硅藻精土深度处理城市污水的试验研究

【摘要】：目前城市污水仅靠生化法处理越来越不具有优势,其出水水质随着现阶段城市污水可生化性的降低、水质水量波动的变大而不断下降。而目前世界各国污水排放标准不断严格,多数城市污水厂出水水质达不到排放标准,需进行进一步的处理来提高出水水质,于是在原有处理的基础上加上一种技术可行、经济合理的深度处理工艺成为必然。本课题选用混凝沉淀法,以二级生物处理出水作为研究对象,对比研究了聚合氯化铝、聚合硫酸铁和硅藻精土这三种絮凝剂深度处理城市污水的处理效果,并从中选择最佳絮凝剂进行动态连续试验,以该试验中工艺的最佳参数作为城市污水深度处理技术的参考。 通过投加不同量的絮凝剂,确定出得到最大污染物去除率的聚合氯化铝、聚合硫酸铁及硅藻精土的量,即最佳投药量,三者深度处理城市污水的最佳投药量分别为40、40、30mg/L；在最佳投药量下,调节水样的pH值,对比深度处理效果,确定出三者最佳pH值分别为8、8、7。 在最佳投药量及最佳pH值下,聚合氯化铝、聚合硫酸铁及硅藻精土对COD的去除率分别为64.8%、75.2%、85%；对NH3-N的去除率分别为26.2%、32.9%、40.8%；对TP的去除率分别为80.7%、84%、76.5%；对SS的去除率分别为81.5%、87.1%、91.4%。三种絮凝剂深度处理城市污水的出水浓度均满足一级A标准。 三种絮凝剂对COD、TP和SS均有较好深度处理效果,尤其是硅藻精土在对COD及SS的去除率上稍优于PAC及PFS；尽管三者对NH3-N的去除率不尽理想,但硅藻精土对NH3-N的40.8%的去除率也较PAC及PFS稍高。 鉴于对污染物的深度处理效果、絮凝剂来源及水处理成本,选择硅藻精土作为后续动态试验的絮凝剂。在混凝沉淀连续动态试验中,硅藻精土投加量为30mg/L,反应池及沉淀池水力停留时间分别为30及75min时,该反应装置取得最优去除率：COD为83.4%、NH3-N为37.3%、TP为75.3%和SS为88.3%,出水浓度分别为11.3、4.1、0.43、4.1mg/L,出水浓度均达到了一级A排放标准。 以进水量10000m3/d的工程规模为例,对硅藻精土深度处理城市污水技术进行技术经济分析,结果表明,本工艺的单位制水成本为0.774元/吨,比生物处理节省约30%。可见,本工艺不仅可得到优良的出水水质,也有较为明显的经济效益。 本课题研究表明：采用混凝沉淀工艺深度处理城市污水是可行的,且采用硅藻精土作为絮凝剂经技术经济分析后也是可行且值得推广的。选择硅藻精土深度处理城市污水,不仅经济合理,而且对环境无二次污染,污染物出水浓度均满足一级A标准,其中COD和SS的出水浓度远优于一级A标准。 【关键词】：城市污水 深度处理 硅藻精土 PAC PFS
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 引言11-15
• 1.1 课题提出的背景和意义11-12
• 1.2 课题研究目的与内容12-15
• 1.2.1 研究目的12
• 1.2.2 研究内容12-15
• 第二章 文献综述15-39
• 2.1 城市污水概述15-18
• 2.1.1 城市污水的来源及分类15
• 2.1.2 城市污水的特征及其处理现状15-16
• 2.1.3 城市污水处理工艺16-18
• 2.2 污水的深度处理18-26
• 2.2.1 深度处理的目标及处理技术18-19
• 2.2.2 污水深度处理的意义及用途19-20
• 2.2.3 絮凝在深度处理中的地位和作用20-22
• 2.2.4 絮凝剂的种类及其选择22-26
• 2.3 硅藻精土的研究与应用进展26-39
• 2.3.1 硅藻土及其微观结构26-28
• 2.3.2 硅藻土的提纯与改性28-29
• 2.3.3 硅藻精土水处理的原理29-30
• 2.3.4 硅藻精土去除水中污染物的机理30-32
• 2.3.5 硅藻土处理城市污水的试验研究及应用实例32-39
• 第三章 深度处理城市污水静态试验39-57
• 3.1 试验方案39
• 3.2 试验水质及出水要求39-40
• 3.3 试验仪器及药品40
• 3.4 试验结果与分析40-57
• 3.4.1 聚合氯化铝深度处理城市污水40-45
• 3.4.2 聚合硫酸铁深度处理城市污水45-50
• 3.4.3 硅藻精土深度处理城市污水50-54
• 3.4.4 硅藻精土、PAC和PFS深度处理效果的对比54-55
• 3.4.5 本章小结55-57
• 第四章 深度处理城市污水动态试验57-61
• 4.1 试验方案57
• 4.2 工艺流程57-58
• 4.3 试验工况及条件58
• 4.4 试验结果与讨论58-60
• 4.4.1 硅藻精土投加量对去除效果的影响58-59
• 4.4.2 水力停留时间对去除效果的影响59-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 技术经济分析61-65
• 5.1 工艺技术分析61-62
• 5.2 工艺经济分析62-64
• 5.2.1 工程概况及工艺流程62
• 5.2.2 工程估算及处理成本分析62-64
• 5.3 本章小结64-65
• 第六章 结论及建议65-69
• 6.1 结论65-66
• 6.2 建议66-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-77
• 攻读学位期间发表的学术论文目录77

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