沸石-火山岩双层滤料曝气生物滤池处理城市生活污水的试验研究

摘要

近年来，随着中国经济的快速发展，我国各大、小河流都受到了或多或少的污染。而城市生活污水逐渐代替工业废水成为世界范围内水污染的主要来源。城市污水再生利用不仅可以减轻水污染，还可以为城市提供可靠稳定的第二水源，缓解水资源紧缺的局面，这对于我国北方城市具有尤为重要的意义。 常规处理工艺去除水中的有机物和氨氮效率低，而且，强化氯化过程本身还导致了水中对身体健康危害更大的有机卤化物的形成。因此，寻求一种高效、实用、经济的水处理方法具有十分重要的现实意义。而水处理生物技术是一种经济有效且毒理学安全的水处理技术，其中曝气生物滤池生物处理工艺具有体积小，容积负荷高、水力负荷大、水利停留时间短、所需建设资金少、处理水质好等特点，应用潜力大。 本课题采用沸石—火山岩双层滤料曝气生物滤池，对兰州理工大学生活污水进行实验研究。当水质中CODcr，NH3-N’去除率均稳定在60％左右时，认为挂膜成功，进入实验运行阶段。运行阶段通过改变气水比、停留时间和运行负荷等条件，对去除主要以NH3-N、CODcr口为主要污染物的城市生活污水进行了试验研究，结果表明：沸石—火山岩双层滤料对城市生活污水的处理效果较好，在气水比为2：1，水力停留时间为20分钟，水温维持在16～24℃的工艺条件下，NH3-N、CODcr、浊度、磷等的去除率分别为95.8％、85.5％、97.4％、22.3％等，并在相同条件下，与单层滤料曝气生物滤池处理效果进行了对比，结果表明，沸石—火山岩双层滤料曝气生物滤池的处理效果较好。

目录

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声明

第1章绪论

1.1我国水资源概况

1.2我国水资源污染现状分析

1.2.1水资源污染现状

1.2.2水质污染的原因分析

1.3城市生活污水概念及主要污染物

1.3.1城市生活污水概念

1.3.2城市生活污水主要污染物

1.4城市生活污水污染控制技术

1.4.1城市污水污染成为水污染控制的首要问题

1.4.2城市污水处理技术

1.5曝气生物滤池处理技术应用于城市生活污水处理

1.6课题的提出

1.6.1课题背景

1.6.2课题研究的内容、目的及意义

第2章本试验理论基础及应用

2.1曝气生物滤池在水处理领域的研究现状

2.2曝气生物滤池的工艺原理及特点

2.3曝气生物滤池的主要工艺形式

2.3.1 BIOCARBONE

2.3.2BIOFOR

2.3.3 BIOSTYR

2.4曝气生物滤池运行的主要影响因素

2.4.1滤料

2.4.2反冲洗

2.4.3有机负荷

2.4.4气水比

2.5曝气生物滤池滤料的选择依据

2.5.1滤料表面适于微生物附着和生长

2.5.2化学及生物稳定性好

2.5.3物理特征和机械性能适于反冲洗

2.5.4价格适宜

2.6曝气生物滤池污染物的去除

2.6.1有机物和悬浮物的去除

2.6.2NH3-N的去除

2.6.3磷的去除

第3章曝气生物滤池滤料的选择、挂膜以及运行

3.1曝气生物滤池滤料

3.1.1曝气生物滤池滤料的研究

3.1.2沸石滤料

3.1.3火山岩滤料

3.1.4沸石-火山岩组合滤料

3.2生物滤池挂膜

3.2.1挂膜方式

3.2.2曝气生物滤池生物膜的形成

3.2.3曝气生物滤池生物膜净化机理

3.2.4曝气生物滤池去除污染物反应动力学

3.2.5滤池挂膜的主要影响因素

3.3曝气生物滤池的运行

3.3.1启动方式

3.3.2运行方式

3.3.3反冲洗

第4章试验及分析

4.1试验简述

4.2原水水质

4.3试验装置

4.4测试项目与分析方法

4.4.1化学需氧量CODcr的测定方法

4.4.2 NH3-N的测定方法

4.4.3其它水质分析项目及测定方法

4.5双层滤料滤池的挂膜及运行

4.5.1运行准备和挂膜阶段

4.5.2运行阶段

4.6实验结果及分析

4.6.1挂膜期间NH3-N、CODcr的去除率

4.6.2气水比与去除率的关系

4.6.3水力停留时间与去除率的关系

4.6.4进水污染物负荷与去除率的关系

4.6.5与单层滤料去除效果的对比

4.7沸石—火山岩双层滤料曝气生物滤池的反冲洗

4.7.1引言

4.7.2反冲洗方式的确定

4.7.3反冲洗周期的确定

4.7.4反冲洗强度及时间的确定

4.8本章小节

结论及建议

参考文献

致谢

附录A：攻读学位期间发表的论文