利用城市污水厂污泥生产水处理填料研究

【摘要】： 给水处理厂污泥和城市污水处理厂污泥是水处理过程中产生的固体废弃物,数量巨大,成分复杂。为了保证处理厂的正常运行,防止产生二次污染,必须对污泥进行处理处置。传统的各种污泥处置方法不同程度地存在一定的局限。因此,寻求经济有效的水处理厂污泥利用途径已成为目前备受关注的课题之一。填料是生物膜法的核心部分,其性能直接影响和制约着水处理工艺的处理效率。污泥陶粒填料就是污水厂污泥及净水厂污泥资源化、固相烧制技术和生物膜工艺相结合的产物。论文从污泥陶粒填料的配方设计、烧制工艺以及填料的物理学、生物学特性方面对污泥陶粒填料进行了试验研究,得到以下结论: ①通过混料设计试验、单因素试验及正交试验,获得了污泥陶粒填料的最佳配方配比以及烧制工艺,成功地研制出以水处理污泥为原料的轻质多孔生物载体填料。与普通陶粒填料相比,污泥陶粒填料表面粗糙度高、表面微孔有效孔容大,从填料的物理性能指标上看污泥陶粒填料具有良好的水处理填料应具备的特性。 ②以三种污泥陶粒填料和普通陶粒填料等四种填料进行废水挂膜对比试验,结果表明:污泥陶粒填料挂膜速度快且挂膜率高,比普通陶粒填料更利于微生物附着和增殖。其中以2#污泥陶粒填料挂膜效果为最好。终期挂膜量的测定显示:2#污泥陶粒填料的终期挂膜量是普通陶粒填料的2.5倍。因此,污泥陶粒填料是一种理想的废水生物处理填料。 ③以三种污泥陶粒填料和普通陶粒填料等四种填料进行的废水处理适应性对比试验结果表明:污泥陶粒填料在挂膜启动过程中对污染物的去除效果稳定,挂膜成功后对COD、NH3-N和TP均取得了较好的去除率,分别达到了85%、80%和60%。整个挂膜启动试验中,三种污泥陶粒填料对污染物的去除效果较普通陶粒填料更好且更稳定,其中2#污泥陶粒填料表现了较突出的污染物去除能力和水处理性能。 ④对污染物去除效果的分析表明:有机负荷、水力停留时间和温度对污染物的去除效果均有显著影响,DO在一定范围内影响显著。三种污泥陶粒填料表现出了优于普通陶粒填料的污染物去除率和更稳定的去除效果,其中2#污泥陶粒填料表现最为突出。 ⑤三种污泥陶粒填料的水处理适应性对比试验结果显示:本研究获得的2#污泥陶粒填料为一种良好的污水处理填料,其配比为:污水厂干污泥为40%、净水厂干污泥为60%。 【关键词】：水处理污泥 污泥陶粒填料 生物膜载体 水处理适应性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 前言9-27
• 1.1 我国城市污水处理的发展9-10
• 1.2 生物膜载体填料的发展概况10-17
• 1.2.1 早期的生物膜载体填料11
• 1.2.2 常用的生物膜载体填料11-15
• 1.2.3 生物膜载体填料的功能作用15-16
• 1.2.4 生物膜载体填料的特性要求16-17
• 1.3 课题的研究背景17-24
• 1.3.1 课题研究的背景17-18
• 1.3.2 国内外水处理污泥的处理处置现状及存在的问题18-24
• 1.4 课题的提出及研究内容24-27
• 1.4.1 课题的提出24-25
• 1.4.2 主要的研究内容25-27
• 2 预试验研究27-43
• 2.1 试验目的27
• 2.2 试验场地介绍27-28
• 2.3 主要试验装置28
• 2.4 污泥性质分析28-30
• 2.4.1 分析方法29
• 2.4.2 测定结果29-30
• 2.5 备选工艺的确定30
• 2.6 预试验研究方法30-32
• 2.6.1 浇制工艺预试验研究30-31
• 2.6.2 烧制工艺预试验研究31-32
• 2.7 预试验结果及分析32-39
• 2.7.1 浇制工艺预试验研究32-38
• 2.7.2 烧制工艺预试验研究38-39
• 2.8 生产工艺比选39-41
• 2.8.1 成品填料性能比较39-40
• 2.8.2 生产工艺经济性比较40-41
• 2.9 本章小结41-43
• 3 污泥陶粒填料烧制试验研究43-57
• 3.1 试验目的43
• 3.2 试验内容43
• 3.2.1 配方优化43
• 3.2.2 生产工艺优化43
• 3.3 试验安排43-45
• 3.3.1 配方优化研究43-44
• 3.3.2 生产工艺优化研究44-45
• 3.4 试验结果及分析45-51
• 3.4.1 配方优化研究45-46
• 3.4.2 生产工艺研究46-51
• 3.5 污泥陶粒填料烧制的机理分析51-54
• 3.5.1 污泥陶粒填料的发泡机理分析51-53
• 3.5.2 污泥陶粒填料性能的影响因素分析53-54
• 3.6 本章小结54-57
• 4 污泥陶粒填料应用于废水处理试验研究57-101
• 4.1 试验目的57
• 4.2 试验的条件和方法57-60
• 4.2.1 试验装置57-58
• 4.2.2 填料的物理特性58
• 4.2.3 试验水质58-59
• 4.2.4 接种污泥59
• 4.2.5 测试项目与方法59-60
• 4.2.6 挂膜方法的选择60
• 4.2.7 反应器的运行指标60
• 4.3 废水处理适应性对比试验60-66
• 4.3.1 试验过程60-61
• 4.3.2 试验结果61-66
• 4.4 填料挂膜效果分析66-69
• 4.4.1 微生物在载体表面的生长机理66-67
• 4.4.2 填料的物理结构对挂膜的影响67-68
• 4.4.3 pH 对挂膜的影响68
• 4.4.4 DO 对挂膜的影响68
• 4.4.5 温度对挂膜的影响68-69
• 4.5 污染物去除效果分析69-98
• 4.5.1 有机负荷对污染物去除效果的影响69-76
• 4.5.2 DO 对污染物去除效果的影响76-84
• 4.5.3 水力停留时间对污染物去除效果的影响84-91
• 4.5.4 温度对污染物去除效果的影响91-98
• 4.6 本章小结98-101
• 5 效益及应用前景分析101-105
• 5.1 经济效益分析101-102
• 5.2 环境和社会效益分析102-103
• 5.3 应用前景分析103-105
• 6 结论与建议105-109
• 6.1 结论105-107
• 6.2 建议107-109
• 致谢109-111
• 参考文献111-115
• 附录115-127

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