BAF-CMF工艺处理城市污水回用技术研究

【摘要】：水资源短缺、水环境污染日益严重已成为当今社会普遍存在的问题,城市污水回用可减少水污染,是解决水资源短缺的重要举措。哈尔滨发电有限责任公司目前生产用水水费支出在经营性成本中的比例逐年上升,准备利用城市污水作为电厂的补充用水。针对这一背景,本文提出采用两级曝气生物滤池(BAF)和连续微滤(CMF)为核心的组合工艺(BAF-CMF工艺)用于城市污水处理回用。试验以实际城市污水为处理对象,中试规模,通过对COD、氨氮、SS等水质指标的监测和主要运行参数(上升流速、气水比、冲击负荷等)的优化设置,确定其最佳运行工况及工艺参数,以供工程设计实施参考。 试验研究的主要结论如下: 1.BAF-CMF工艺用于城市污水回用是可行的,出水满足本课题的回用要求(见表1.7)。同时BAF-CMF工艺出水相关指标优于《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89),两级BAF工艺出水优于城镇污水厂一级回用标准(GB18918-2002一级A),和建设部2000年颁布的《再生水回用于景观水体水质标准》,具有良好的应用前景。 2.采用BAF-CMF工艺用于哈尔滨发电厂城市污水回用项目。吨水投资:1482.52元/t,吨水运行费用:0.681元/d,工程建成后,年处理制水219万吨,可为哈尔滨发电厂每年节约资金420.26万元,具有良好的经济可行性。 3.两级BAF工艺具有良好的抗冲击负荷能力。当COD负荷达16.07kg/(m3·d)时,COD出水浓度仍可维持在30mg/L以下;当NH4+-N负荷达2.65kg/(m3·d)时,NH4+-N出水浓度仍可维持在5mg/L以下;当SS负荷达8.18kg/(m3·d)时,SS出水浓度仍可维持在20mg/L以下。 4.采用原水对两级BAF进行反冲洗试验表明:采用原水反冲洗对于两级BAF的运行周期几乎没有影响,反冲洗频率一般为BAF(C)为每1～2天1次,BAF(N)为每2～3天1次;反冲后经过1.5h的恢复期,出水COD和SS浓度分别低于25mg/L和15mg/L,2.5h后出水基本稳定。 5.两级BAF在设计最为经济的工艺条件(一级气水比为2:1、上升流速为2.5m/h、二级气水比为2:1)下,对于CODMn、NH4+-N和SS均有较高的去除效率,分别达到94.7%、90.1%和85.7%;对于TP的去除率也有较好的去除效果(达73%),但出水TP大于一级排放标准规定的1mg/L,需要增加化学除磷措施。 【关键词】：曝气生物滤池(BAF) 连续微滤(CMF) 城市污水回用 上升流速
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘 要4-5
• Abstract5-6
• 目 录6-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.1.1 引言8
• 1.1.2 城市污水回用的必要性8
• 1.2 城市污水回用技术的现状及进展8-12
• 1.2.1 国内外城市污水回用技术概况8-9
• 1.2.2 城市污水回用水用途及水质标准9-10
• 1.2.3 城市污水回用技术与回用方法10-11
• 1.2.4 城市污水回用工艺路线11-12
• 1.3 选题的目的和意义12-14
• 1.3.1 选题的意义12-13
• 1.3.2 研究的目的13-14
• 第二章 课题研究内容与方法14-19
• 2.1 研究路线14-16
• 2.1.1 工艺路线选择14
• 2.1.2 工艺路线说明14-16
• 2.2 试验设计16-18
• 2.2.1 两级BAF试验装置16-17
• 2.2.2 连续微滤装置17-18
• 2.2.3 试验水质18
• 2.2.4 分析监测项目方法18
• 2.3 研究内容18-19
• 第三章 两级BAF工艺处理城市污水研究19-41
• 3.1 BAF工艺研究现状19-24
• 3.1.1 BAF工艺概述19-20
• 3.1.2 BAF工艺原理20-21
• 3.1.3 BAF工艺特点21-22
• 3.1.4 BAF工艺影响因素22-23
• 3.1.5 两级BAF组合工艺流程23-24
• 3.2 BAF快速启动研究24-26
• 3.2.1 微生物固定化原理24
• 3.2.2 常规启动方式24
• 3.2.3 挂膜试验24-25
• 3.2.4 讨论25-26
• 3.3 两级BAF去除污染物特性研究26-37
• 3.3.1 填料高度对出水水质的影响26-29
• 3.3.1.1 COD去除随填料高度的变化规律27
• 3.3.1.2 NH4+－N去除随填料高度的变化规律27-28
• 3.3.1.3 SS去除随填料高度的变化规律28
• 3.3.1.4 TP去除随填料高度的变化规律28
• 3.3.1.5 小结28-29
• 3.3.2 气水比设置对两级BAF出水水质的影响29-32
• 3.3.2.1 气水比设置对COD去除的影响29-30
• 3.3.2.2 气水比设置对NH4+－N去除的影响30-31
• 3.3.2.3 气水比设置对SS去除的影响31-32
• 3.3.2.4 小结32
• 3.3.3 上升流速对BAF(C)出水水质的影响32-34
• 3.3.3.1 上升流速对COD去除的影响33
• 3.3.3.2 上升流速对NH4+－N去除的影响33-34
• 3.3.3.3 上升流速对SS去除的影响34
• 3.3.3.4 小结34
• 3.3.4 冲击负荷对出水水质的影响34-36
• 3.3.4.1 COD负荷对出水COD浓度的影响35
• 3.3.4.2 COD负荷对出水NH4+－N浓度的影响35
• 3.3.4.3 NH4+－N负荷对出水NH4+－N浓度的影响35-36
• 3.3.4.4 SS负荷对出水SS浓度的影响36
• 3.3.4.5 小结36
• 3.3.5 原水反冲洗恢复期试验36-37
• 3.3.5.1 COD跟踪试验36-37
• 3.3.5.2 SS跟踪试验37
• 3.3.5.3 小结37
• 3.4 两级BAF最佳工况优化筛选37-41
• 3.4.1 正交试验设计37-38
• 3.4.2 正交试验分析38-40
• 3.4.2.1 对COD去除的评价38-39
• 3.4.2.2 对NH4+－N去除的评价39
• 3.4.2.3 对SS去除的评价39-40
• 3.4.2.4 对污染物去除综合评价40
• 3.4.3 小结40-41
• 第四章 CMF工艺处理城市污水回用技术研究41-46
• 4.1 膜技术简介41-42
• 4.1.1 膜技术概况41-42
• 4.2 CMF工艺简介42-44
• 4.2.1 CMF工艺净化机理42
• 4.2.2 CMF工艺的主要特点42
• 4.2.3 CMF工艺在国内外研究进展42-43
• 4.2.4 CMF工艺的主要用途及研究方向43-44
• 4.3 BAF－CMF组合工艺试验44-46
• 4.3.1 试验条件44
• 4.3.2 CMF工艺对CODMn去除效果44
• 4.3.3 CMF工艺对NH4+－N去除效果44
• 4.3.4 CMF工艺对SS去除效果44
• 4.3.5 CMF装置的清洗44-45
• 4.3.5 小结45-46
• 第五章 工程设计与技术经济指标分析46-50
• 5.1 工程设计46-47
• 5.1.1 设计水质要求46
• 5.1.2 主要工艺单元设计说明46-47
• 5.1.3 用电负荷与容量设计:47
• 5.2 工程技术经济指标分析47-50
• 5.2.1 工程投资预算47-49
• 5.2.2 年生产经营性投入49
• 5.2.3 年经营收益49-50
• 第六章 试验结论与建议50-51
• 致 谢51-52
• 参考文献52-54
• 附 录54-58

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