一体化多级生物膜反应器处理中、高浓度小城镇污水试验研究

【摘要】： 随着小城镇污水处理适用技术缺乏问题的日益突出,论文针对中、高浓度城镇污水水质特点,研制出将有机物、氮磷去除,沉淀,过滤,消毒等工艺单元集为一体的多级生物膜污水处理反应器,在反应器中构建了适于污泥减量的多级生物膜、序批式生物膜解偶联环境及同时硝化反硝化微环境。研究获得了反应器高效同时硝化反硝化的关键参数,同时得出了一体化多级生物膜反应器处理中、高浓度小城镇污水的最佳运行工况参数,特别是冬季低温下的脱氮除磷的技术参数。此外,采用间歇曝气及排泥强化了连续流生物膜反应器除磷效能,通过多点进水方式改善了高氮、低碳小城镇污水脱氮碳源缺乏问题。研究得出如下主要结论: (1)中浓度城镇污水处理试验结果表明:水温25℃时,有机负荷为1.2 kgCOD/m~3·d、氮负荷为0.28kgN/m~3·d、HRT=6.0h时,可使进水COD=320mg/L、TN=68mg/L,NH4+-N=62mg/L,出水COD、TN、NH4+-N分别为15mg/L、14mg/L、7.35mg/L,达到国家一级排放标准。较同类型脱氮反应器处理效能提高30%。 (2)高氮城镇污水处理试验结果表明:在温度为20℃,有机负荷为0.85KgCOD/m3·d、氮负荷为0.27KgN/m3·d,HRT=9h、分点进水条件下,可使进水COD为320mg/L、TN为100mg/L,NH4+-N为85mg/L的高氮城镇污水,NH4+–N、TN去除率分别为91.81%、79.35%,出水COD、TN、NH4+-N分别为16mg/L、19.8mg/L、6.86mg/L达到国家一级排放标准。通过分点进水提高了碳源利用效率,与一点进水相比,在相同条件下可使总氮去除率提高10%左右。 (3)冬季低温试验表明:在5～8℃条件下,氮负荷为0.16KgN/m3·d,HRT为16h,DO为7～8mg/L时,可使进水COD=320mg/L、TN=90mg/L、NH4+-N=75mg/L的高氮城镇污水,出水TN、NH4+-N分别达到为21.32mg/L、7.35mg/L。若考虑除磷效果,采用间歇曝气在HRT=20h,氮负荷为0.1kgN/m3·d时出水TN、NH4+-N分别为20.3mg/L、9.8mg/L,达到国家一级排放标准。 (4)反应器除磷试验表明:在反应器第一级采用间歇曝气(停曝/曝气时间=0.5h/1h),PO43--P的去除率达到40%,提高了20%。在此基础上,通过加强排泥后,出水PO43--P去除率为50%,增加了10%。同时生物膜反应器出水在反应器斜板沉淀区上方的煤渣滤料停留2h,可使出水PO43--P0.5mg/L,达到国家一级排放标准。 (5)反应器污泥减量试验表明:在整个试验过程中,多级生物膜反应器具有良好的污泥减量效果,平均污泥产率为0.045KgMLSS/KgCOD,约为常规活性污泥法的1/10。 【关键词】：一体化反应器 同时硝化反硝化 污泥减量 生物膜 小城镇污水
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU992.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 小城镇水环境污染及其治理10-13
• 1.1.1 小城镇污水的特点10-11
• 1.1.2 小城镇污水处理存在的问题11-12
• 1.1.3 小城镇污水处理技术研究进展12-13
• 1.2 生物脱氮除磷技术研究进展13-21
• 1.2.1 生物脱氮除磷新技术13-19
• 1.2.2 生物膜脱氮除磷技术研究进展19-21
• 1.3 一体化反应器的研究进展21-22
• 1.4 课题的提出、研究目的及内容22-24
• 1.4.1 问题的提出、研究目的及意义22
• 1.4.2 研究的主要内容22-24
• 2 试验材料及方法24-30
• 2.1 试验材料24-28
• 2.1.1 试验水质24-25
• 2.1.2 试验装置25-27
• 2.1.3 试验流程27-28
• 2.2 研究及测试方法28-30
• 2.2.1 研究方法28
• 2.2.2 试验仪器及分析方法28-30
• 3 反应器驯化启动试验研究30-34
• 3.1 试验装置及方法30
• 3.2 试验结果及分析30-34
• 4 一体化多级生物膜反应器脱氮效能研究34-62
• 4.1 概述34
• 4.2 反应分区对反应器处理效能影响研究34-37
• 4.2.1 试验装置及方法34
• 4.2.2 试验结果及分析34-37
• 4.3 挂膜密度对反应器处理效能影响研究37-43
• 4.3.1 试验装置及方法37
• 4.3.2 试验结果及分析37-43
• 4.4 负荷对反应器处理效能影响研究43-46
• 4.4.1 试验装置及方法43
• 4.4.2 试验结果及分析43-46
• 4.5 冬季低温对反应器脱氮效能影响研究46-50
• 4.5.1 试验装置及方法46
• 4.5.2 试验结果及分析46-50
• 4.6 一体化多级生物膜反应器处理低浓度小城镇污水试验研究50-56
• 4.6.1 试验装置及方法50
• 4.6.2 试验结果及分析50-56
• 4.7 一体化多级生物膜反应器处理高氮小城镇污水试验研究56-61
• 4.7.1 试验装置及方法56
• 4.7.2 试验结果及讨论56-61
• 4.8 本章小结61-62
• 5 一体化多级生物膜反应器除磷效能试验研究62-66
• 5.1 概述62
• 5.2 试验装置及方法62-63
• 5.3 试验结果及分析63-65
• 5.4 本章小结65-66
• 6 一体化多级生物膜反应器污泥减量效能研究66-72
• 6.1 概述66-68
• 6.2 试验结果及讨论68-70
• 6.3 本章小结70-72
• 7 结论72-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-84
• 附录84-85
• 独创性声明85
• 学位论文版权使用授权书85

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