连续流间歇曝气生物膜反应器(CIBFR)强化生物除磷试验研究

摘要

随着水环境氮磷污染的日益严重，以及氮磷排放标准的提高，新建污水厂及已建污水厂均面临着严格的除磷要求。连续流生物膜法以其较强的有机物和脱氮效能成为新建污水厂和已建污水厂升级改造的优选工艺，但是其技术瓶颈在于其生物除磷效能较低。针对该问题，开展了连续流生物膜工艺强化除磷技术研究，开发出了回流厌氧富磷水、交替进出水的CIBFR系统和排出富磷水的长泥龄CIBFR系统等3种强化生物除磷技术，并考察了溶解氧、间歇曝气工况及容积负荷等因素对各CIBFR系统除磷效能的影响，得出了系统高效除磷的关键工况参数。排出富磷水的长泥龄CIBFR系统解决了长泥龄系统氮磷去除的矛盾，具有高效的同时除磷脱氮效能，并具有工艺流程短，运行方式简单，化学除磷设施投资及运行费用低，应用前景良好。研究得出的主要结论如下：
　　回流厌氧富磷水的CIBFR系统除磷效能的试验结果表明：在温度为20℃，DO为5.5mg/l，负荷为2.2kgCOD/m3·d，间歇曝气工况为厌氧3h/好氧6h时，系统具有最佳的除磷效能。进水PO43--P浓度分别为3.1mg/L和2.1mg/L时，可使其出水PO43--P浓度分别为0.7mg/L和0.4mg/L，磷去除率分别为78.44％和74.44%，分别达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准和A标准。
　　交替进出水的CIBFR系统除磷效能的试验结果表明：在温度为20℃，DO为5.5mg/l，容积负荷为2.2kgCOD/m3·d，间歇曝气工况为厌氧2h/好氧4h时，系统具有最佳的除磷效能。可使进水PO43--P浓度为3.0mg/L时，出水浓度0.9mg/L，达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级 B标准，去除率为69.09%。
　　排出富磷水的长泥龄CIBFR系统除磷效能的研究表明：在DO为5.5mg/L，负荷为1.5KgCOD/m3·d，间歇曝气为厌氧3h/好氧6h时，可使进水PO43--P浓度为3.50mg/L的污水，出水PO43--P浓度降至0.4mg/L，去除率为88.86%，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
　　长泥龄CIBFR系统处理城镇污水的试验结果表明：在DO为5.5mg/L，负荷为1.2KgCOD/m3·d，间歇曝气工况为厌氧3h/好氧11h时，该CIBFR系统具有较高的同时脱氮除磷效能。可使进水 COD、NH4+-N、PO43--P和TN浓度分别为365mg/L、68.58mg/L、3.63mg/L和72.93mg/L的城镇污水，出水浓度分别为48mg/L、4.66mg/L、0.8mg/L和19.7mg/L，去除率依次为86.85%、93.21%、76.69%和72.96%，均达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
　　对长泥龄CIBFR系统排出的厌氧富磷水进行单独化学处理，研究表明：在满足出水PO43--P小于1.0mg/L的条件下，采用Al2(SO4)3·18H2O作为混凝剂，处理成本较低，与对系统全部出水进行化学除磷处理的工艺相比，具有处理水量少，池容小，化学除磷设施投资小，经济性好的特点。
　　上述研究结果将为连续流生物膜工艺强化除磷提供新途径，为已建污水处理厂的升级改造提供技术支持。

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目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2生物膜法除磷研究进展

1.3 现有污水厂除磷升级改造工艺研究现状

1.4课题的提出、研究目的及内容

2 试验材料与方法

2.1试验装置与方法

2.2 分析项目及测试方法

3 反应器启动试验研究

3.1 反应器挂膜启动

3.2聚磷菌的培养驯化

3.3 本章小节

4 CIBFR反应器除磷效能试验研究

4.1回流富磷水 CIBFR反应器除磷效能试验研究

4.2交替进出水 CIBFR反应器除磷效能试验研究

4.3 本章小结

5 长泥龄CIBFR反应器处理效能试验研究

5.1长泥龄CIBFR反应器处理效能试验研究

5.2长泥龄CIBFR反应器处理城镇污水的效能研究

5.3本章小结

6 结 论

致谢

参考文献