活性污泥—接触氧化气提式内循环一体化反应器处理生活污水试验研究

摘要

本文研究与开发了活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化反应器，通过曝气动力实现混合液内循环，将组合型填料置于曝气区，使活性污泥法与生物膜法相结合，充分发挥它们各自优势，扬长补短，以达到一个比较理想的污水处理效果。 为实现该装置的设备化及广泛地应用于分散式生活污水处理设施的开发设计提供依据，本试验重点考察了该一体化装置的反应区容积比、曝气强度、总水力停留时间和活性污泥污泥龄4个影响因素，确定了反应器的最佳反应控制条件。研究表明：当反应区容积比为1：1.21、曝气强度为4.5 m<'3>/(m<'2>·h)、总水力停留时间HRT=16.7 h、活性污泥泥龄SRT=10 d时，装置运行效果最佳；COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别为90.5％、84.3％、62.5％、73.2％；COD和氨氮达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B标准；总氮和总磷去除率较高，但由于原水属低C/N污水，污水中的氮含量较高，致使出水总氮总磷略偏高，在排放标准上下波动。此外，本文还进行了装置运行稳定性试验研究。结果表明，装置具有良好的抗冲击负荷能力和装置停运恢复能力。在试验基础上，本文推导出该反应器的有机物降解动力学模型，模型的预测精度较高，误差在合理范围内。 该活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化装置实现了反应区和沉淀区一体化，故占地面积小，基建费用相对较低；由于采取气升式内循环方式，省掉了混合液回流设备；且该装置稳定性强，传质效率高；故管理方便，运行节能。因此，该装置经进一步的优化，可在分散式污水处理设施中具有良好的应用推广价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1我国分散生活污水处理现状

1.1.1我国分散生活污水水质特征

1.1.2分散生活污水的危害

1.1.3我国分散生活污水治理技术现状与发展

1.2一体化装置研究现状及发展趋势

1.2.1一体化装置研究现状与应用

1.2.2一体化装置发展趋势

1.3活性污泥+生物膜工艺研究现状

1.3.1活性污泥+生物膜复合工艺

1.3.2活性污泥+生物膜联合工艺

1.4课题的提出、研究目的及内容

1.4.1课题的提出

1.4.2研究目的

1.4.3研究内容

2一体化装置、试验流程及运行

2.1一体化装置的设计

2.1.1基本设计思路

2.1.2装置构造设计

2.1.3装置构造特点

2.2试验场地

2.3试验流程

2.4试验污水水质

2.5试验安排

2.5.1试验影响因素及水平确定

2.5.2试验安排

2.6试验测试项目与方法

2.7试验装置的启动

3试验结果及分析

3.1试验结果

3.1.1装置反应区容积比单因素试验结果

3.1.2曝气强度单因素试验结果

3.1.3总水力停留时间单因素试验结果

3.1.4活性污泥泥龄单因素试验结果

3.2试验结果分析

3.2.1有机物去除机理及影响因素分析

3.2.2脱氮机理及影响因素分析

3.2.3除磷机理及影响因素分析

3.3微生物性能分析

3.3.1装置启动阶段生物相演变过程

3.3.2装置运行过程中的微生物形态

4装置稳定性分析

4.1装置抗冲击负荷能力

4.2装置短时间停运后的恢复能力

5动力学模型研究

5.1动力学模型的推导

5.1.1与模型有关的假设

5.1.2理论基础

5.1.3动力学模型的推导

5.2动力学模型参数的求解

5.3动力学模型检验

6结论与建议

6.1结论

6.2建议

致 谢

参考文献

附 录