生物曝气滤池—微絮凝过滤组合工艺处理污染水源水的试验研究

摘要

本文采用烧杯试验和中试试验结合的研究方法,对东莞境内某河流(其水质遭到严重污染,COD、NH3-N 等严重超标)进行试验研究。在试验的过程中采用BAF-微絮凝过滤组合工艺对污染河水进行处理。 主要研究BAF-微絮凝过滤组合工艺处理污染河水时所能达到的最佳效果,同时探讨BAF对微絮凝过滤处理效果的影响,最终通过调节各项影响因素参数来优化工艺运行,使出水水质满足印染工业用水的要求。 采用BAF作为预处理,自然挂膜启动约需20天。稳定运行结果表明,进水COD浓度为15～40mg/L、NH3-N浓度为8～20mg/L、浊度为9～18NTU的条件下,BAF对COD、NH3-N及浊度去除率分别为45％、82％及83％左右,BAF反冲洗对NH3-N去除效果有一定的影响。BAF处理性能的影响因素主要有：水力负荷、气水比、容积负荷等。在处理性能的影响研究中发现：在水力负荷1.11m3/(m2·h)、气水比1.5∶1,COD浓度控制在30mg/L以内时,BAF处理效果好且稳定。 通过静态烧杯试验确定聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,投加量控制为8mg/L,且研究并确定了最优混凝参数：水温为20～30℃、pH值为6.0～8.0、絮凝时间为3～4min。微絮凝过滤工艺处理BAF出水试验中,对滤料粒径、滤速、冲击负荷、运行周期、反冲洗强度和时间等运行参数进行了研究,确定微絮凝过滤工艺的最佳工艺参数：滤料粒径0.5～0.9mm,滤速13m/h,运行周期36h,反洗强度6L/((m2·s),正洗强度5L/((m2·s),反洗时间6min,正洗时间3min。经过微絮凝过滤工艺处理后,出水水质COD<10mg/L,NH3-N<2.0mg/L,浊度<2.0NTU,TP<0.1mg/L,满足印染工业生产产品的需求。 针对污染水源水处理,本研究将BAF-微絮凝过滤组合工艺与生物接触氧化-微絮凝过滤、BAF-混凝沉淀砂滤工艺进行对比试验研究,并对BAF-微絮凝过滤组合工艺的运行成本进行经济技术分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1我国水体现状

1.1.2工业发展对水资源的需求

1.1.3水中污染物的来源

1.1.4污染水体的处理技术现状与进展

1.2 BAF的理论技术

1.2.1 BAF工艺

1.2.2 BAF的原理

1.2.3 BAF运行的主要影响因素

1.2.4 BAF在我国的研究现状

1.3微絮凝过滤的理论技术

1.3.1微絮凝过滤的简介

1.3.2微絮凝过滤的主要影响因素

1.3.3微絮凝过滤的研究现状

1.3.4微絮凝过滤的应用前景

1.4课题提出、研究目的、研究内容及研究方法

1.4.1课题的提出

1.4.2课题研究的目的

1.4.3课题研究的意义

1.4.4课题研究的内容

1.4.5课题研究的方法

1.5本课题的创新之处

第二章试验研究内容

2.1试验研究方法

2.2试验方案设计

2.3试验条件及工艺流程

2.4试验分析方法

第三章BAF试验研究

3.1 BAF的参数选择

3.1.1 BAF的水流方向

3.1.2 BAF的滤料特征及选择

3.2试验装置

3.2.1试验装置图

3.2.2试验装置说明

3.3 BAF的挂膜启动

3.4 BAF处理性能的影响因素

3.4.1水力负荷对BAF处理性能的影响

3.4.2气水比对BAF处理性能的影响

3.4.3容积负荷对BAF处理性能的影响

3.4.4温度对BAF处理性能的影响

3.4.5 pH对BAF处理性能的影响

3.4.6反冲洗对BAF处理性能的影响

3.5最优操作条件下BAF的稳定运行效果研究

3.5.1 BAF对COD的去除效果

3.5.2 BAF对NH3-N的去除效果

3.5.3 BAF对浊度的去除效果

3.6本章小结

第四章微絮凝过滤试验研究

4.1试验装置及试验内容

4.1.1微絮凝过滤器的参数选择

4.1.2混凝效果的影响因素

4.1.3试验内容

4.2混凝剂筛选

4.2.1四种混凝剂的对比试验

4.2.2混凝剂之间的横向效果比较

4.2.3混凝影响因素的确定

4.3微絮凝过滤处理性能的影响因素

4.3.1滤料粒径对微絮凝过滤处理性能的影响

4.3.2滤速对微絮凝过滤处理性能的影响

4.3.3冲击负荷对微絮凝过滤处理性能的影响

4.4微絮凝过滤器的反冲洗

4.4.1反冲洗机理

4.4.2反冲洗方式

4.4.2反冲洗周期的确定

4.4.2反冲洗参数的确定

4.5微絮凝过滤稳定运行期间对污染物的去除效果试验

4.5.1微絮凝过滤对COD的去除效果

4.5.2微絮凝过滤对NH3-N的处理效果

4.5.3微絮凝过滤对浊度的处理效果

4.6本章小结

第五章BAF对微絮凝过滤影响效果试验研究

5.1 BAF对微絮凝过滤处理效果的影响

5.1.1对混凝剂投加量的影响

5.1.2对污染物去除效果的影响

5.2组合工艺与其他水处理工艺的对比试验

5.3本章小结

第六章经济技术分析

结论与建议

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢