中低温下MBBR在处理城市污水的中试及生产中的应用研究

【摘要】： 随着工业的迅速发展,人口急剧增长和生活水平提高,需水量增长迅速,然而我国水资源水质恶化现象严重,这与城市污水处理率低、达标率不高、污染物排放总量超标密切相关。因此,提高城市污水的排放标准及污水处理率、再生水回用是保证水资源可持续发展的必要条件。然而,20世纪建造的许多污水处理厂难以满足新的排放标准,尤其是脱氮除磷的要求。 论文采用移动床生物膜反应器(MBBR)与厌氧/好氧(A/O)复合工艺对其在中试和营口西部污水处理厂生化池改造的生产运行中的效果进行了研究,重点考察了小于15℃的中低温下的污染物去除情况。 通过小试研究了BioMTM生物悬浮填料的充氧性能,并从经济性考虑,确定了合理的填料投加率为40%;在两段式MBBR中试工艺中通过改变溶解氧、进水量两个指标,重点考察了低温下脱氮的情况。结果表明,在5~12℃低温下,HRT为7.2h,好氧1、2段溶解氧分别为3~4mg/L、1~2mg/L ,表面有机负荷为8.5COD/(m2·d)、表面氨氮负荷率平均为1.4gNH4+-N/(m2·d)、表面总氮负荷为1.76gTN/(m2·d)时,出水COD、氨氮、总氮均能达到或接近于一级A标准,并证明了通过控制溶解氧实现稳定的同步硝化反硝化的可行性;同时,在微搅拌下A/O与MBBR复合中试工艺中,利用折流板反应器的特点,通过改变回流比、进水量两个指标,研究在较小的厌氧池搅拌强度下工艺的脱氮除磷效果。结果表明,在小于12℃低温下,当HRT为8.7h、回流比为70%时,该复合工艺出水COD、氨氮、总氮、总磷均能达到一级A标准。 论文还重点研究了A/O与MBBR复合工艺在营口西部污水处理厂生化池改造工程的应用效果,考察了不同温度、不同填料投加率对脱氮除磷的影响。结果表明,当水温低于12℃时,在HRT为7h、回流比为70%的条件下生化池出水COD、氨氮均能达到一级A标准;在HRT为8h时,出水总氮能达到一级A标准;有机负荷为0.22kgBOD5/(kgMLSS·d),BOD5/TP为48的低温下,除磷效果良好。显示了该改造工艺相对于传统活性污泥工艺的优越性。最后指出了推流式MBBR在工程中存在的一些问题及其解决方案。 【关键词】：改造 移动床生物膜反应器 除磷 同步硝化反硝化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 生物脱氮、除磷机理及工艺的发展11-16
• 1.2.1 生物脱氮机理及研究现状11-14
• 1.2.2 生物除磷机理及研究现状14-16
• 1.3 移动床生物膜反应器(MBBR)的特点和研究现状16-19
• 1.3.1 生物膜法处理废水的基本原理和特点16-17
• 1.3.2 移动床生物膜反应器的概念和特征17-18
• 1.3.3 MBBR国内外研究现状及应用实例18-19
• 1.4 厌氧折流板反应器的原理及研究现状19-21
• 1.4.1 ABR的原理19-20
• 1.4.2 ABR的工艺特征20
• 1.4.3 ABR的应用研究现状20-21
• 1.5 本课题的目的和意义及主要内容21-22
• 1.5.1 本课题的目的和意义21
• 1.5.2 本论文的研究内容21-22
• 第2章 试验装置及分析检测方法22-28
• 2.1 试验装置及工艺流程22-25
• 2.1.1 小试装置22
• 2.1.2 中试装置22-25
• 2.2 试验材料25-26
• 2.2.1 接种污泥25
• 2.2.2 中试试验进水水质25-26
• 2.2.3 生产试验进水水质26
• 2.3 分析项目和检测方法26-27
• 2.3.1 常规分析项目与检测26
• 2.3.2 生物量的测定26-27
• 2.3.3 生物膜厚度的估算27
• 2.4 出水标准27-28
• 第3章 填料的选择及其传质性能的考察28-37
• 3.1 填料的选择28-30
• 3.1.1 悬浮填料的特点28
• 3.1.2 选择填料的要求28-30
• 3.2 传质性能的考察30-36
• 3.2.1 试验原理与方法31
• 3.2.2 填料填充率的影响31-32
• 3.2.3 曝气强度的影响32-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第4章 两段式MBBR工艺中试运行效能37-45
• 4.1 试验启动37-38
• 4.1.1 启动方法37-38
• 4.1.2 生物相分析38
• 4.2 试运行阶段的运行效能分析38-40
• 4.2.1 有机物的去除效果39-40
• 4.2.2 氨氮的去除效果40
• 4.3 正式运行阶段的运行效能分析40-44
• 4.3.1 试验方法40-41
• 4.3.2 结果与分析41-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 微搅拌A/O与MBBR复合工艺中试运行效能45-52
• 5.1 试验启动45-46
• 5.1.1 启动方法45
• 5.1.2 生物相分析45-46
• 5.2 试运行阶段的运行效能分析46-48
• 5.2.1 有机物的去除效果46-47
• 5.2.2 氨氮的去除效果47-48
• 5.3 正式运行阶段的运行效能分析48-51
• 5.3.1 试验方法48
• 5.3.2 结果与分析48-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第6章 MBBR在污水厂生化池改造中的应用52-70
• 6.1 原有二级处理工艺简介52-53
• 6.2 生化池工程改造初始方案53-54
• 6.2.1 二级处理系统改造方案53
• 6.2.2 改造生化池出水水质53-54
• 6.2.3 改造生化池工艺流程设计54
• 6.3 生化池改造工艺设计54-55
• 6.3.1 工艺参数54
• 6.3.2 生化池内厌氧、缺氧及好氧池的改造设计54-55
• 6.3.3 好氧池内生物填料的选用55
• 6.3.4 增加硝化液回流55
• 6.4 生化池改造后污泥的培养与调试55-56
• 6.5 投加填料后运行效果56-67
• 6.5.1 不同填料投配率下HRT的影响57-61
• 6.5.2 各断面污染物去除规律61-64
• 6.5.3 A/O与MBBR复合工艺和传统活性污泥工艺运行效果比较64-67
• 6.6 工程中存在的问题及解决方案67-68
• 6.6.1 曝气和填料的分布问题67
• 6.6.2 格栅堵塞问题67-68
• 6.7 经济效益分析68-69
• 6.7.1 改造工程投资68
• 6.7.2 运行成本68-69
• 6.8 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-80
• 致谢80

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