小城镇污水处理生物强化絮凝组合工艺调试运行研究

【摘要】： 小城镇污水主要为生活污水,水量小、水质波动性大。小城镇地质、地形复杂,人口相对分散,经济文化相对落后。小城镇的污水处理面临的问题是资金有限,污水收集系统不健全、雨污合流,污水厂设备落后维修不便,运行缺乏专业管理人员等。一直以来,小城镇污水处理工艺的选择是个难点,往往处在环保要求高而初投资和运行维护费用少的两难境地。结合小城镇的具体情况,开发出一种污染物去除效率高,投资少、高效低耗的适合小城镇的污水处理技术势在必行。 生物强化絮凝组合工艺结合了生物絮凝吸附和生物膜法的优势,无需投加化学药剂,启动快,具有一定的脱氮除磷效果,处理效果好,占地省,投资少,运行成本低,管理难度小,具有较强的实用性和优越性。 试验在重庆市铜梁县旧县镇污水处理厂进行,主要处理生活污水,配套污水收集系统为合流制。设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准。研究包括污泥的培养、变速生物滤池的挂膜、组合工艺一和组合工艺二工况参数组合的优化以及设计负荷条件下的处理效果研究,最后还对该项目的单位能耗和社会效益进行了分析。 污水厂采用接种法培养污泥、采用“快速排泥挂膜法”启动变速生物滤池,用15天完成了污水厂的启动。接种法和“快速排泥挂膜法”具有启动快速、效果好等优点。试验研究得出以下结论: 组合工艺一:水温为21.3℃～25.7℃,MLSS=3000～3500mg/L,污泥负荷Ns=0.223～0.313kgCOD/(kgMLSS·d),鼓风机运行45min,停15min,气水比3.2:1;处理水量240m3/d,污泥回流比为25%,进水CODCr为212mg/L、NH3-N为31.40mg/L、TN为34.00mg/L、TP为2.17mg/L和浊度为146NTU。出水CODCr为21mg/L、NH3-N为0.38mg/L、TN为5.23mg/L、TP为0.97mg/L和浊度为0.766NTU,CODCr、NH3-N、TN、TP和浊度的平均去除率分别为90.09%、98.79%、84.62%、55.30%和99.48% ,均优于最新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。 组合工艺二:水温为13.4℃～20.7℃,MLSS=2800～3200mg/L,污泥负荷Ns=0.313～0.448kgCOD/(kgMLSS·d),鼓风机连续运行,气水比4.2:1;处理水量260m3/d,污泥回流比为25%,进水CODCr为262mg/L、NH3-N为22.20mg/L、TN为31.04mg/L、TP为1.19mg/L和浊度为184NTU ,出水CODCr为38mg/L、NH3-N为4.46mg/L、TN为13.52mg/L、TP为0.57mg/L和浊度为0.913NTU,CODCr、NH3-N、TN、TP和浊度的平均去除率分别为88.03%、81.22%、60.10%、65.58%和98.62%,均优于最新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。 组合工艺一和组合工艺二两种情况下的处理出水均能满足设计出水水质标准,生物强化絮凝组合工艺变速生物滤池的出水和组合工艺二人工湿地出水均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准。生物强化絮凝组合工艺能满足类似小城镇污水处理的要求且有较强的适应性。因此可以根据小城镇的资金、用地等具体情况选择生物强化絮凝组合工艺或组合工艺二。 生物强化絮凝组合工艺变速生物滤池的反冲洗周期为5~7天。 工业性试验研究结果表明:生物强化絮凝组合工艺处理单位污水的电耗为0.2092kWh/m3。 生物强化絮凝组合工艺处理效能高,抗冲击能力强,出水稳定;运行能耗低;剩余污泥的产量少,占地少、投资少;运行费用低;维护管理简单,景观效果良好。本组合工艺适用于用地面积小、水质浓度高、成分较复杂的小城镇。 推荐小城镇污水处理选择组合工艺二,因为该组合工艺可以达到处理出水要求同时其操作管理要求更低。 【关键词】：生物强化絮凝 生物膜 人工湿地 生活污水
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 我国城市污水处理现状12-13
• 1.2 我国小城镇污水处理现状13-14
• 1.3 小城镇污水处理的意义14-15
• 1.4 污水处理技术现状15-19
• 1.4.1 化学强化一级处理15-16
• 1.4.2 生物絮凝吸附强化一级处理16-17
• 1.4.3 化学——生物联合絮凝沉淀强化一级处理17-18
• 1.4.4 人工湿地处理技术18-19
• 1.5 试验研究的内容19-20
• 1.5.1 生物强化絮凝组合工艺的提出19
• 1.5.2 试验研究的目的和内容19-20
• 2 试验概况20-30
• 2.1 项目介绍20-21
• 2.2 工艺简介及处理设施设备21-27
• 2.2.1 工艺简介21-23
• 2.2.2 工艺处理设施设备23-27
• 2.3 试验研究的启动27-28
• 2.3.1 试验研究的意义27
• 2.3.2 分析项目及检测方法27
• 2.3.3 试验研究前的准备27-28
• 2.4 试验的启动28-30
• 2.4.1 活性污泥的培养28-29
• 2.4.2 变速生物滤池挂膜29-30
• 3 试验研究结果30-54
• 3.1 组合工艺一处理效果分析32-42
• 3.1.1 组合工艺一各工况处理效果分析32-36
• 3.1.2 组合工艺一各处理构筑物平均去除率分析36-39
• 3.1.3 组合工艺一推荐运行工况的确定39-41
• 3.1.4 变速生物滤池反冲洗周期的确定41-42
• 3.2 组合工艺二处理效果分析42-52
• 3.2.1 组合工艺二各工况处理效果分析42-46
• 3.2.2 组合工艺二各处理构筑物平均去除率分析46-50
• 3.2.3 组合工艺二推荐运行工况的确定50-52
• 3.3 设计污泥负荷下处理效果研究52-53
• 3.4 本章小结53-54
• 4 工艺效能、影响因素及机理分析54-78
• 4.1 工艺效能54
• 4.2 工艺脱氮影响因素分析54-58
• 4.2.1 温度55
• 4.2.2 溶解氧55-56
• 4.2.3 pH 值56-57
• 4.2.4 污泥负荷57
• 4.2.5 硝化负荷57-58
• 4.2.6 回流比58
• 4.2.7 泥龄58
• 4.3 工艺除磷影响因素分析58-63
• 4.3.1 进水有机碳含量59-60
• 4.3.2 亚硝酸盐和硝酸盐浓度的影响60-61
• 4.3.3 溶解氧61-62
• 4.3.4 温度62
• 4.3.5 污泥负荷62
• 4.3.6 污泥龄62-63
• 4.3.7 厌氧停留时间的影响63
• 4.3.8 酸度的影响63
• 4.4 生物絮凝吸附试验结果分析63-66
• 4.4.1 生物絮凝吸附有机物及悬浮物的去除机理63-64
• 4.4.2 生物絮凝吸附脱氮机理64-65
• 4.4.3 生物絮凝吸附除磷机理65-66
• 4.5 变速生物滤池过滤试验结果分析66-71
• 4.5.1 生物膜过滤有机物及悬浮物去除机理66
• 4.5.2 生物膜脱氮、除磷机理66-67
• 4.5.3 生物膜过滤环境参数的影响分析67-71
• 4.6 人工湿地对污染物的净化分析71-78
• 4.6.1 人工湿地对悬浮物、有机物去除机理71-72
• 4.6.2 人工湿地对氮的去除机理72-74
• 4.6.3 人工湿地对磷的去除机理74-78
• 5 能耗分析78-80
• 5.1 运行数据记录78
• 5.2 水电消耗量78-79
• 5.3 药剂消耗79
• 5.4 单位电耗分析79-80
• 6 效益分析80-82
• 6.1 环境效益80
• 6.2 社会效益80
• 6.3 经济效益80-82
• 7 结论与建议82-84
• 7.1 结论82-83
• 7.2 建议83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-90
• 附录90-98
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文90
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果90-91
• C. 组合工艺一试验研究数据表91-95
• D. 组合工艺二试验研究数据表95-98

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