改性硅藻土耦合多级A/O工艺对城市污水深度除磷的研究

摘要

改性硅藻土深度处理技术是一种新型的废水处理技术，具有处理效果好、运行成本低、投资小等特点，但在理论和实践方面均处于探索阶段，在深度处理领域的研究更少，需要进一步研究技术原理、优化工艺参数，为该技术的应用提供支持。常规的铁盐铝盐除磷仅为混凝作用，且产生大量难处理的化学污泥;而改性硅藻土除磷是电位中和、脱稳絮凝、物理吸附和沉淀反应共同作用的结果，且产生的硅藻土污泥，经脱附再生后有可能实现资源的循环使用。基于上述情况，本文研究了硅藻土的改性方法及影响因素，考察了曝气量、C/N比对多级A/O工艺除磷性能的影响，针对除磷率较低的问题，采用机械搅拌澄清池对多级A/O工艺出水进行深度处理，探索了其最佳运行工况，以期为深度处理尾水或者处理低浓度含磷废水提供参考。主要内容如下:
　　1.硅藻原土的投加量为500mg/L的除磷率仅为6％左右，除磷效果较差;PAC、氯化铁和酸洗硅藻土的配比为25∶5∶70时，除磷性能最佳;通过表面结构改性法得到的改性产物比采用干式混合的复配法得到的改性产物除磷率提高了28％左右。静态烧杯试验表明最佳操作条件是投加量为500mg/L、pH值为6～7、25℃左右、混合反应时间为15min、沉淀时间为30min，此时改性硅藻土的除磷率为76％左右。
　　2.不同的曝气量条件下，多级A/O工艺对有机物和总氮的去除率变化不大，但随着曝气量的升高，氨氮的去除率升高，生物除磷效率却逐渐下降。不同的C/N比下，反应器对COD和氨氮的去除率均很高，但C/N比对总氮和总磷的影响很大，随着C/N比的升高，其去除率也在不断增加，C/N比由3增大到8，总磷的去除率相应由30％增加到72％。
　　3.机械搅拌澄清池深度处理尾水试验表明投加量为500mg/L，进水流量为30L/h，机械搅拌转速为12r/min为最佳工况，此时对总磷、COD和氨氮的去除率分别为79.06％、49.11％、37.29％，出水总磷小于0.5mg/L，达到了一级A的排放标准，COD和氨氮也得到了进一步的去除。另外，分析了改性硅藻土悬浮层在去除污染物时的不同作用机理，该方法在技术上是可行的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 前言

1．2 水体中磷的来源及危害

1．2．1 水体中磷的来源

1．2．2 水体中磷的危害

1．3 除磷技术与研究进展

1．3．1 物理化学法

1．3．2 生物法

1．4 硅藻土及其应用现状

1．4．1 硅藻土的特性

1．4．2 硅藻土的吸附机理

1．4．3 硅藻土的应用现状

1．5 课题的研究意义和内容

1．5．1 课题研究意义

1．5．2 课题研究内容

2 试验材料与装置

2．1 硅藻土改性研究的试验材料和设备仪器

2．2 多级A／O工艺的试验装置

2．3 机械搅拌澄清池的试验装置

2．4 试验用水

2．5 试验方法

3 硅藻土的改性研究

3．1 硅藻土的改性方法

3．2 改性硅藻土的制备

3．2．1 试验说明

3．2．2 结果与分析

3．3 改性硅藻土处理污水的影响因素

3．3．1 改性硅藻土投加量对吸附性能的影响

3．3．2 pH值对磷去除率的影响

3．3．3 温度对磷去除率的影响

3．3．4 混合反应时间对除磷效果的影响

3．3．5 沉淀时间对除磷效果的影响

3．4 本章小结

4 多级A／O工艺除磷效果研究

4．1 多级A／O工艺概述

4．2 曝气量对除磷效果的影响

4．2．1 参数选择

4．2．2 结果与分析

4．3 C／N比对除磷效果的影响

4．3．1 参数选择

4．3．2 结果与分析

4．4 本章小结

5 改性硅藻土深度处理多级A／O出水的研究

5．1 污水深度处理的方法

5．2 试验说明

5．3 结果与分析

5．3．1 调试阶段的处理效果

5．3．2 投加量对尾水的去除影响及其分析

5．3．3 进水流量对尾水的去除影响及其分析

5．3．4 搅拌转速对尾水的去除影响及其分析

5．3．5 装置处理含磷废水的对比分析

5．4 本章小结

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

个人简历、在校期间发表的论文及研究成果

致谢