UBAF+砂滤在城市污水深度处理中的应用研究

【摘要】：水资源的匮乏已成为国家经济持续发展的制约因素,城市污水处理后回用是解决水资源不足和缓解水环境污染的有效方法之一。本论文以模拟城市出水二级处理出水为研究对象,通过上向流曝气生物滤池+砂滤工艺进行了以污水再生回用为目的的城市污水深度处理试验研究。试验考察了该工艺的处理效果,并分析研究了上向流曝气生物滤池工艺在不同工艺条件下的运行状况以及反应器内的生物相。 上向流曝气生物滤池+砂滤工艺能去除二级出水中42.5%的CODcr,45.1%的氨氮,98.9%的SS、色度平均去除率可达到89.1%,浊度可达到86.3%。出水水质优于城市杂用水和景观用水及部分工业冷却用水的水质要求。 试验表明温度、气水比、填料高度、水力负荷及有机负荷都会对曝气生物滤池的处理效果产生不同程度的影响,其中温度的影响很小,气水比一般采用2～3:1为宜。对于试验所采用的800mm填料高度上向流曝气生物滤池,降解COD的最佳填料高度在距底部30cm处;硝化氨氮的最佳床层在距底部60cm处:去除SS和浊度的最佳床层在距底部10cm处。随着水力负荷和进水有机负荷的提高,COD和氨氮的最佳降解位置也会随之升高。在水力负荷对曝气生物滤池处理工效影响的研究中发现,水力负荷变化与去除率变化之间并非呈线性关系,而是存在一个最佳水力负荷,对于试验所用的模拟城市二级出水,当有机物浓度在24.3～97.6mg/L之间,氨氮浓度在0.98～9.32mg/L之间,气水比为2:1时,最佳水力负荷为0.615 m~3/m~2·h,CODcr平均去除率为39.8%,出水平均有机物浓度33.8mg/L,氨氮平均去除率为36.74%,出水平均氨氮浓度2.26mg/L。在填料高度足够的情况下,曝气生物滤池反应器具有良好的抗冲击负荷能力,试验中污水有机负荷在0.53～2.76 kg/m~3(滤料)·d之间变化,氨氮负荷在0.007～0.56kg/m~3(滤料)·d之间变化,填料高度800mm,出水有机物去除率基本保持在40%左右,氨氮去除率则在33.3%～69.2%之间浮动,砂滤后COD、氨氮浓度完全达标。 试验所采用的800mm填料高度可以抗21.7～113mg/L的有机负荷,0.3～22.9mg/L的氨氮负荷,未出现填料穿透的现象,且有机物去除率基本保持在40%左右,氨氮去除率则在33.3%～69.2%之间浮动,出水经过砂滤后COD、氨氮浓度完全达标。 【关键词】：上向流曝气生物滤池 深度处理 回用
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703
【目录】：

• 1 绪论9-25
• 1.1 国内外水资源概况9-10
• 1.1.1 全球水资源概況9
• 1.1.2 我国水资源概况9
• 1.1.3 经济发展、人口骤增和环境污染导致了水资源危机的加剧9-10
• 1.2 污水回用10-13
• 1.2.1 非传统水资源的开辟及污水回用的意义10-11
• 1.2.2 污水回用的发展及应用11-13
• 1.3 污水回用水处理技术13-24
• 1.3.1 污水回用处理技术13-14
• 1.3.2 曝气生物滤池处理技术概述14-24
• 1.4 研究目的24
• 1.5 主要研究内容24-25
• 2 曝气生物滤池处理工艺工作原理25-29
• 2.1 生物膜法处理处理污水的机理25-27
• 2.1.1 生物膜的形成25
• 2.1.2 生物膜法的净化机理25-27
• 2.1.3 生物膜法净化效果的影响因素27
• 2.2 曝气生物滤池的工艺原理27-29
• 2.2.1 工艺原理27-28
• 2.2.2 处理效果的影响因素28-29
• 3 试验内容及研究方法29-33
• 3.1 试验设计29-31
• 3.1.1 水质标准29
• 3.1.2 试验工艺流程与装置29-31
• 3.2 试验内容及方法31-33
• 3.2.1 试验内容31-32
• 3.2.2 试验测定项目及方法32
• 3.2.3 试验仪器32-33
• 4 试验运行及结果分析33-63
• 4.1 试验的启动与运行33-36
• 4.1.1 曝气生物滤池的启动33-34
• 4.1.2 上向流曝气生物滤池+砂滤工艺试验运行试验结果34-36
• 4.2 曝气生物滤池去除率的影响因素36-50
• 4.2.1 温度对曝气生物滤池工作性能的影响36-38
• 4.2.2 气水比和溶解氧对曝气生物滤池工作性能的影响38-40
• 4.2.3 pH对曝气生物滤池工作性能的影响40-41
• 4.2.4 填料高度对曝气生物滤池工作性能的影响41-47
• 4.2.5 水力负荷对曝气生物滤池工作性能的影响47-48
• 4.2.6 冲击负荷对曝气生物滤池工作性能的影响48-50
• 4.3 曝气生物滤池中好氧菌与异氧菌的竞争关系50-52
• 4.3.1 有机物浓度对氨氮去除效果的影响50-51
• 4.3.2 氨氮浓度对有机物去除效果的影响51-52
• 4.4 曝气生物滤池的反冲洗52-55
• 4.4.1 反冲洗的机理和反冲方式52-53
• 4.4.2 反冲洗周期的确定53-54
• 4.4.3 反冲洗气水强度的确定54-55
• 4.5 曝气生物滤池中的微生物55-57
• 4.5.1 生物处理中的微生物55-56
• 4.5.2 曝气生物滤池中微生物的种类和分布规律56-57
• 4.6 砂滤在试验工艺中的作用57-60
• 4.6.1 砂滤对有机物去除率的影响57-58
• 4.6.2 砂滤对氨氮去除率的影响58-59
• 4.6.3 砂滤对SS去除率的影响59
• 4.6.4 砂滤对浊度和色度去除率的影响59-60
• 4.7 本章小结60-63
• 6 结论和建议63-65
• 6.1 结论63-64
• 6.2 建议64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

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