悬浮载体膨胀床处理生活污水试验研究

【摘要】： 水是人类赖以生存和发展的重要物质,没有水就没有地球上丰富多样的生命形式。然而,随着我国城市化率的不断提高,污水量大幅度增加,自然水体富营养化日趋严重,水资源明显短缺,已成为制约我国社会经济发展的瓶颈。提高中小型点源污水的处理率、降低排水中氮含量是控制水体富营养化的重要关键,因此开发高效节能的中小型点源污水脱氮工艺具有重大现实意义。 传统的污水脱氮工艺流程复杂,基建投资和运行管理费用高,且不适用于对中小型点源污水的处理。本课题通过模型反应器试验研究了一种新型污水脱氮工艺——悬浮载体膨胀床对生活污水的处理效果。试验结果表明,该工艺对生活污水中有机物(COD)和氨氮有较高的去除率,对TN有明显的去除效果。当反应器水力负荷由0.28m3/(m2·h)提高到0.64m3/(m2·h)时,COD去除率保持在92.5%～83.3%之间,氨氮去除率88.8%～77.3%, TN去除率在57.4%～32.7%之间。当反应器进水流量为35L/h (水力负荷0.50m3/(m2·h))、曝气量为105L/h(气水比3:1)、硝化液回流量为105L/h(硝化液回流比3:1)时,反应器对处理污水中的COD和氨氮有较高的去除率,总氮平均去除率为61.9%。此运行参数可作为该反应器最佳运行参数,为今后的进一步研究提供参考。 由于悬浮载体膨胀床在上部好氧区中投加了载体填料,填料内部和表面形成的生物膜使得好氧区中能够形成好氧——缺氧微环境,从而为在好氧区发生同步硝化反硝化脱氮反应提供了必要条件。试验中通过对运行数据的分析认为在好氧区发生了同步硝化反硝化现象。另外,对反应器内生物相的研究发现,活性污泥和生物膜的共存使得反应器内形成了由细菌、真菌、原生动物和微型后生动物组成的相互交叉的食物链,这种复杂的营养结构不仅大大提高了悬浮载体膨胀床生态系统的稳定性,为系统功能的正常运行,即取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证,也使得系统具有较高的能量流动和物质转化效率,表现出受温度变化影响小、处理效果好、抗冲击负荷能力 【关键词】：悬浮载体膨胀床 同步硝化反硝化 硝化液回流比 脱氮
【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】：2006
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 世界水资源现状10-11
• 1.1.2 国内水资源现状11-13
• 1.2 污水生物脱氮过程及工艺概述13-20
• 1.2.1 生物脱氮过程13-15
• 1.2.2 工艺概述15-20
• 1.3 课题的提出和来源20
• 1.4 课题研究的目的意义和内容20-22
• 1.4.1 课题研究的目的意义20-21
• 1.4.2 课题研究的内容21-22
• 第2章 悬浮载体膨胀床工艺与初期启动22-35
• 2.1 试验装置与工艺流程22-24
• 2.1.1 试验装置22-23
• 2.1.2 工艺流程23-24
• 2.2 生物膜填料选择和试验用水水质24-26
• 2.2.1 填料选择24-26
• 2.2.2 试验用水水质26
• 2.3 检测指标及方法26-28
• 2.4 反应器的启动28-34
• 2.4.1 污泥培养与驯化28-31
• 2.4.2 悬浮载体填料的挂膜31-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 悬浮载体膨胀床处理效能及机理研究35-47
• 3.1 反应器运行参数35
• 3.2 反应器处理效能35-38
• 3.2.1 对有机物去除效果35-36
• 3.2.2 对氨氮去除效果36-37
• 3.2.3 对总氮去除效果37-38
• 3.3 反应器处理机理38-46
• 3.3.1 活性污泥净化污水机理38-39
• 3.3.2 生物膜净化污水机理39-41
• 3.3.3 反应器实际运行机理分析41-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 悬浮载体膨胀床处理效能的影响因素研究47-57
• 4.1 温度对处理效能的影响47-50
• 4.1.1 对COD去除效果的影响47-48
• 4.1.2 对氨氮去除效果的影响48-49
• 4.1.3 对总氮去除效果的影响49-50
• 4.2 水力负荷对处理效能的影响50-54
• 4.2.1 对COD去除效能的影响51-52
• 4.2.2 对氨氮去除效能的影响52-53
• 4.2.3 对总氮去除效能的影响53-54
• 4.3 硝化液回流比对处理效能的影响54-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第5章 悬浮载体膨胀床微生物特性及动力学研究57-71
• 5.1 反应器微生物特性57-66
• 5.1.1 活性污泥的微生物组成57-59
• 5.1.2 生物膜的微生物组成59-60
• 5.1.3 反应器内生物相观察60-66
• 5.2 有机物（COD）降解动力学66-69
• 5.3 本章小结69-71
• 结论71-73
• 参考文献73-78
• 攻读学位期间发表的学术论文78-80
• 致谢80

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