一体式反硝化曝气生物滤池处理以工业废水为主的城镇污水之脱氮除磷性能研究

【摘要】：根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919—2002),对山西省城镇污水处理厂污染物排放提出了新的要求(一级A标准),对脱氮除磷要求更为严格,除氨氮、总磷等排放指标都有不同程度的提升外,还增加了总氮排放指标。根据国家环保部门的要求,山西省汾河流域沿线的城镇污水处理厂出水水质均执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919—2002)中的一级A标准。山西省至2008年以来新增县级污水处理厂100多座,设计规模一般在1万m3/d～2万m3/d之间。因此,研究与开发适用于处理规模不大于2万m3/d的小型城镇污水处理工艺很有必要。 一体式反硝化曝气生物滤池(BAF：全称Biological Aerated Filter)相对于普通的曝气生物滤池具有占地小、抗冲击能力强、操作简单、运行费用低、维护管理少等优点,尤其是增加了对氮磷的去除效果。太原市经济技术开发区某污水处理厂的污水来自经济技术开发区工业园区的工业废水和生活污水,其中工业废水占70%以上。该污水处理厂采用一体式反硝化曝气生物滤池工艺,设计出水水质欲达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919—2002)中的一级A标准。 本文以太原市经济技术开发区某污水处理厂为实验基地,启动挂膜后经过10个月的稳定运行,重点研究了一体式反硝化曝气生物滤池工艺处理城镇污水的脱氮、除磷性能,考察了溶解氧、容积负荷、进水水温、水力停留时间等一系列条件对一体式反硝化曝气生物滤池脱氮、除磷效果的影响,对该工艺的运行效果进行了系统深入的研究。 研究结果表明,在进水污染物浓度较高、可生化性差、水质指标波动较大的情况下(BOD5=40～180 mg/L,平均160mg/L；CODCr=100～950mg/L,平均380 mg/L；SS=100～1500 mg/L,平均280 mg/L；NH3-N=15～35mg/L,平均26mg/L；TN=20～65 mg/L,平均35 mg/L；TP平均2.86mg/L),该污水处理厂各项污染物的出水浓度分别为：BOD5=5.3 mg/L,CODCr=38mg/L,SS=7mg/L,NH3-N=3.7mg/L(6.Omg/L),TN=13.2mg/L,TP=1.65 mg/L；各项污染物的平均去除率分别为：BOD5=96.7%,CODCr=90％,SS=97.5％,NH3-N=85.7％(77.1％),TN=62.5％,TP=42.5％.一体式反硝化BAF出水经辅助化学除磷后,污水处理厂出水水质全部达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919—2002)中的一级A标准。 得出如下结论：一体式反硝化BAF污水处理工艺具有稳定的脱氮效果,在回流比为200%、水力停留时间为3.5h的运行参数下能使TN和NH3-N稳定达标；一体式反硝化BAF出水中投加适量的聚合氯化铝(PAC)后,经二沉池澄清后的出水水质指标完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18919—2002)中的一级A标准。 【关键词】：一体式反硝化曝气生物滤池 生物脱氮除磷 回流比 水力停留时间
【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
• ABSTRACT5-7
• 符号说明7-11
• 第一章 绪论11-29
• 1.1 研究背景11
• 1.2 普通曝气生物滤池的发展11-19
• 1.2.1 普通曝气生物滤池的产生11-12
• 1.2.2 普通曝气生物滤池在国内外的研究与应用现状12-19
• 1.3 一体式反硝化曝气生物滤池19-23
• 1.3.1 一体式反硝化曝气生物滤池研究与应用20-21
• 1.3.2 一体化生物反应器的缺点及研究进展21-23
• 1.4 太原经济技术开发区水净化公司废水处理工艺简介23-27
• 1.4.1 污水处理厂建设模式及进水水质特点23
• 1.4.2 工艺流程23-25
• 1.4.3 工艺参数25
• 1.4.4 太原经济技术开发区污水处理厂特点25-27
• 1.5 本课题研究内容及目的意义27-29
• 1.5.1 研究意义及目的27
• 1.5.2 研究内容27-29
• 第二章 一体式反硝化BAF处理工艺运行效果分析29-41
• 2.1 COD、BOD_5去除效果分析30-32
• 2.2 NH_3-N、TN去除效果分析32-34
• 2.3 SS去除效果分析34-35
• 2.4 TP去除效果分析35-37
• 2.5 与一体式反硝化BAF中试运行结果的对比37-41
• 2.5.1 中试对NH_3-N的去除效果37-38
• 2.5.2 中试对BOD_5去除效果38-39
• 2.5.3 中试对TN的去除效果39-40
• 2.5.4 中试对SS的去除效果40-41
• 第三章 一体式反硝化BAF脱氮性能研究41-57
• 3.1 DO对脱氮性能的影响41-44
• 3.1.1 不同DO值下NH_3-N的去除效果41-43
• 3.1.2 不同DO值下TN的去除效果43-44
• 3.2 容积负荷对脱氮性能的影响44-47
• 3.2.1 容积负荷对NH_3-N去除效果的影响44-45
• 3.2.2 容积负荷对TN去除效果的影响45-47
• 3.3 水力停留时间对脱氮性能的影响47-49
• 3.4 温度对脱氮性能的影响49-51
• 3.4.1 温度对NH_3-N去除效果的影响50
• 3.4.2 温度对TN去除的影响50-51
• 3.5 回流比对脱氮性能的影响51-52
• 3.5.1 回流比对NH_3-N去除效果的影响51
• 3.5.2 回流比对TN去除效果的影响51-52
• 3.6 进水C/N对脱氮性能的影响52-55
• 3.6.1 进水C/N比对去除氨氮性能的影响52-53
• 3.6.2 进水C/N比对去除总氮性能的影响53-55
• 3.7 废水的可生化性BOD_5/COD_(Cr)脱氮性能的影响55-57
• 第四章 一体式反硝化BAF除磷性能研究57-69
• 4.1 进水碳源对TP去除效果的影响57-58
• 4.2 pH值对除磷效果的影响58-60
• 4.3 溶解氧对TP去除效果的影响分析60-64
• 4.3.1 溶解氧对TP去除效果的影响61-63
• 4.3.2 曝气量对除磷效果的影响63-64
• 4.4 硝酸盐浓度对TP去除效果影响64-65
• 4.5 温度对除磷效果的影响65-67
• 4.6 水力负荷对除磷效果的影响67-69
• 第五章 一体式反硝化BAF动力学模型研究69-77
• 5.1 有机物降解反应动力学模型69-71
• 5.2 硝化反应动力学模型71-77
• 第六章 结论与建议77-79
• 6.1 结论77-78
• 6.2 建议78-79
• 参考文献79-85
• 致谢85-87
• 攻读学位期间发表的学术论文目录87

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