好氧颗粒污泥流化床的启动及运行研究

摘要

好氧颗粒污泥技术是近几年来才发展起来的新型工艺。与传统活性污泥法相比，好氧颗粒污泥结构规则、密实，沉降性能好，可承受较高的污泥负荷以及具有较强的抗冲击负荷能力，能够实现同步脱氮除磷等特点，受到了国内外学者的广泛关注。尽管众多学者对好氧颗粒污泥进行了诸多深入研究，并取得了令人瞩目的研究成果，但是好氧颗粒污泥在培养和应用上仍然存在着不足:(1)稳定性差(2)启动周期长(3)对于在反应器中投加填料促进好氧颗粒污泥形成、改善颗粒性能方面的研究尚少。
　　 为了能进一步快速培养出具有良好形态和稳定性能的好氧颗粒污泥，本课题立足于国内外好氧颗粒污泥培养的最新研究成果，结合活性污泥法和生物膜法，研究了投加填料对好氧颗粒污泥形成及性能的影响，以期为快速培养出良好稳定性的好氧颗粒污泥奠定基础。
　　 实验的第一阶段分别采用好氧污泥流化床反应器和普通好氧污泥反应器培养好氧颗粒污泥，研究了在反应器中投加填料对促进好氧颗粒污泥形成及性能的影响。结果表明，好氧污泥流化床反应器在第33天就出现了颗粒污泥，颗粒污泥的MLSS为8723.7mg/L，SV为9.8％，颗粒污泥的粒径主要分布在1.0～2.0mm。而普通好氧污泥反应器在第40天才开始出现小颗粒，颗粒污泥的MLSS为7648.5mg/L，SV为11.4％，其成熟期的颗粒污泥尺寸较大，平均粒径2.0mm，但颗粒结构疏松，稳定性差，在第70天出现解体。流化床反应器中好氧颗粒污泥对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别能达到92％、88％、85％、82％，均比普通好氧污泥反应器高。可见，投加填料不仅能促进好氧颗粒污泥的快速稳定形成，还能提高污泥性能。
　　 实验的第二阶段研究了曝气量、pH值、温度变化对流化床反应器中处于稳态的好氧颗粒污泥的影响。结果表明，降低曝气量对稳态颗粒污泥的形态和性能影响不是很大，高曝气量条件下COD和氨氮的去除率仅比低曝气量条件下高约1％左右。而改变pH值、温度对好氧颗粒污泥形态及性能影响较大，因为它们都影响了微生物的生长特性。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 水污染现状

1．1．2 水体中污染物的危害

1．2 废水处理技术

1．3 好氧颗粒污泥技术

1．3．1 好氧颗粒污泥的基本特点

1．3．2 好氧颗粒污泥形成机理

1．3．3 好氧颗粒污泥的微生物特征

1．4 好氧颗粒污泥研究现状

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 好氧颗粒污泥形成的基本条件

1．6 研究的目的和主要内容

1．6．1 研究的目的

1．6．2 研究的主要内容

第2章 实验材料与方法

2．1 实验流程及设备

2．1．1 实验流程

2．1．2 生物流化床工艺

2．1．3 实验用填料

2．1．4 实验主要仪器设备

2．2 实验条件

2．2．1 实验用水

2．2．2 接种污泥

2．2．3 实验运行条件

2．3 实验检测方法

2．3．1 常规水质指标

2．3．2 污泥特性指标

2．3．3 微生物特性指标

第3章 不同反应器中好氧颗粒污泥的培养及性能

3．1 流化床反应器的启动

3．2 流化床反应器好氧颗粒污泥的形成机理

3．3 污泥形态变化

3．4 好氧颗粒污泥微生物相

3．5 好氧颗粒污泥性能

3．6 好氧颗粒污泥粒径的变化

3．7 COD负荷及去除效果

3．8 NH4+-N、TN处理效果

3．9 TP处理效果

3．10 填料表面挂膜情况及分析

3．11 填料上微生物相

本章小结

第4章 好氧颗粒污泥流化床的稳定运行的影响因素

4．1 操作条件对好氧颗粒污泥的影响

4．1．1 基质

4．1．2 水流剪切力

4．1．3 无机盐

4．1．4 接种污泥

4．1．5 沉降时间

4．1．6 污泥负荷

4．1．7 溶解氧

4．2 曝气量对稳态好氧颗粒污泥特性的影响

4．2．1 曝气量对颗粒污泥形态及微生物特征的影响

4．2．2 曝气量对COD及氨氮处理效果的影响

4．3 pH值对稳态好氧颗粒污泥特性的影响

4．3．1 pH值对颗粒污泥形态及微生物特征的影响

4．3．2 pH值对COD及氨氮处理效果的影响

4．4 温度对稳态好氧颗粒污泥特性的影响

4．4．1 温度对颗粒污泥形态及微生物特征的影响

4．4．2 温度对COD及氨氮处理效果的影响

本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

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