牡蛎壳填料曝气生物滤池处理城市生活污水的实验研究

摘要

曝气生物滤池(BAF)以其占地省，处理效率高等优点，在污水处理领域受到的广泛关注，是一种较为适合我国国情的简易高效低耗城市污水处理工艺。对我国中小城镇来说，BAF污水处理技术有着广泛的应用前景。本研究对升流式牡蛎壳填料BAF对COD、氨氮、TP的去除效果以及出水pH变化进行了研究，并利用塑料球填料BAF对COD、氨氮、TP的去除效果以及出水的pH变化同牡蛎壳填料作比较。 实验结果表明，HRT为12h、8h、4h时，原贝壳、碎贝壳、塑料球填料BAF对COD的平均去除率分别为81％—90％、80％—86％、77％—85％。HRT为2h时，原贝壳、碎贝壳、塑料球三种填料对COD的平均去除率分别为65.7％、69.8％、67.9％。底部曝气方式：HRT为4h时，三种填料BAF对COD的平均去除率分别为，76.2％、75.4％、72.8％；HRT为2h时，对COD的平均去除率分别为73．0％、73.3％、69.3％。HRT为12h—4h时，原贝壳、碎贝壳填料BAF对氨氮的去除率都在97％以上，塑料球填料BAF在90％以上；HRT为2h时，氨氮去除效果较差，三种填料BAF对氨氮的去除率分别为47.2％、68.3％、65.1％。底部曝气方式：HRT为4h时，三种填料BAF对氨氮的去除率在94％以上，当HRT为2h时，原贝壳、碎贝壳、塑料球三种填料BAF对氨氮的去除率分别为55.5％、89.8％、33.7％。实验过程中，TP的去除率较低，均低于30％。牡蛎壳填料BAF对pH具有很强的缓冲作用，出水pH值保持在7.4—8.3。 本实验还对底部曝气原贝壳填料BAF去除有机物的动力学模型进行了推导，经研究该模型对出水有机物浓度预测具有一定的参考价值。HRT为4h和2h条件下的模型分别为：S=S0 exp(—1.287h)(HRT=4h)S=S0 exp(—1.174h)(HRT=2h)

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1水污染及其治理

1.1.1水资源与水污染现状

1.1.2水污染治理

1.2生物膜法处理技术

1.2.1生物膜法的发展沿革

1.2.2生物膜法的类型和技术现状

1.2.3生物膜法降解有机物的机理

1.3 BAF工艺

1.3.1 BAF的产生和发展

1.3.2 BAF类型

1.3.3 BAF的工作原理和特点

1.3.4 BAF工艺国内外研究现状

1.4牡蛎壳填料

1.5本课题的提出、研究目的、研究意义

1.5.1课题的提出

1.5.2研究目的

1.5.3研究内容

1.5.4研究意义

1.5.5技术路线

第二章实验设计和实验方法

2.1实验设计

2.2实验装置

2.3实验材料和方法

2.3.1实验地点

2.3.2实验用水

2.3.3实验方法和实验仪器

第三章BAF挂膜及实验测试结果

3.1 BAF的启动与挂膜

3.1.1生物膜形成过程分析

3.1.2启动方式选择

3.2中下部曝气实验结果

3.2.1 COD测试结果

3.2.2氨氮测试结果

3.2.3磷酸盐测试结果

3.2.4总磷测试结果

3.2.5硝态氮测试结果

3.2.6 pH测试结果

3.3底部曝气实验结果

3.3.1 COD测试结果

3.3.2氨氮测试结果

3.3.3总磷测试结果

3.3.4 pH测试结果

3.4调节进水总磷浓度后总磷去除效果分析

3.4.1三种填料BAF对氨氮和TP的去除效果

3.4.2进水氨氮浓度和TP去除率的关系

3.4.3进水TP浓度和氨氮去除率的关系

3.5实验结果分析

3.5.1中下部曝气和底部曝气实验结果分析

3.5.2改变进水TP浓度后TP去除效果分析

第四章BAF运行效能影响因素分析

4.1水力负荷对BAF处理性能的影响

4.1.1水力负荷对COD去除的影响

4.1.2水力负荷对NH3-N去除的影响

4.1.3水力负荷对TP去除的影响

4.1.4水力负荷对出水pH的影响

4.2容积负荷对BAF处理性能的影响

4.2.1 COD容积负荷对污染物去除率的影响

4.2.2 NH3-N容积负荷对污染物去除率的影响

4.3气水比对BAF运行性能的影响

4.4反冲洗对BAF运行性能的影响

4.4.1反冲洗方式

4.4.2反冲洗周期

第五章牡蛎壳BAF的模型推导

5.1有机物去除动力学模型的建立

5.2动力学常数的确定及其动力学意义解析

5.3模型验证

第六章结论和建议

6.1结论

6.2存在的问题和建议

参考文献

致谢