THPS对间歇式IFAS的污泥减量特性及工艺运行的影响

摘要

近年来，我国污水处理厂污泥年产量不断上升，高额的污泥后处理成本让人们不断寻求一种切实可行的污泥过程减量技术。在现有的污泥过程减量技术中，投加化学解偶联剂的方法以其污泥减量效果好、可操作性强等优点不断引起学者们的关注。但是在最近的研究中发现，目前研究和应用较为广泛的化学解偶联剂都有具有一定毒性，容易产生二次污染和耐药性等问题，从而限制了化学解偶联剂在实际工程中的应用。本论文以新型环境友好型解偶联剂四羟甲基硫酸磷 THPS和间歇式生物膜/活性污泥反应器即间歇式 IFAS工艺为研究对象，致力于开发出一种能够同步实现有效污泥减量和高效处理污水且不会产生二次污染等问题的技术。
　　本研究首先对间歇式IFAS反应器进行挂膜启动，并随后对其运行条件进行优化。结果表明，固定式填料和流动式填料的间歇式IFAS反应器最优溶解氧浓度DO分别为4.5mg/L和3mg/L，从充分发挥反应器高效脱氮能力的角度出发确定进水碳氮比为6:1，在填料类型优选中确定流动式填料反应器有更为高效的污水处理能力，在最优条件下对COD、氨氮和总氮的去除率分别达到90%、95%和80%左右。
　　研究设置微生物活性抑制实验和可降解性实验，以目前研究和应用较为广泛的2,4,6-TCP和2,4-DNP为对比，对THPS的环境友好型性能进行了评价，结果表明 THPS对微生物的抑制作用相对较小且具有一定的可生物降解性能，是环境友好型解偶联剂。
　　启动运行5组流动式填料间歇式IFAS反应器，设定其DO浓度为3mg/L,进水碳氮比为6:1，研究THPS的不同进水浓度持续作用下对间歇式IFAS工艺的污泥减量效果、污水处理性能以及污泥性质等的影响。反应器持续稳定运行60天，结果表明， THPS的持续投加有有效的污泥减量效果，并且随着投加浓度的增大，污泥减量效果愈加明显；在污水处理性能上，当进水中THPS浓度大于5mg/L时，对污水处理性能有较为明显的影响，在THPS投加前期，出现了污水处理系统崩溃的现象，尤其是对总氮和氨氮的去除率曾跌至不到40%；而当进水中 THPS浓度小于3mg/L时，并不会明显影响污水的处理效果。从实现同步高效处理污水和有效污泥减量的角度综合分析确定，进水中THPS最佳投加浓度为3mg/L，此时污泥减量率达39.1%，对 COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别83.1%、86.4%、69.8%和58.9%，具有一定实际工程应用的可能。
　　在各反应器持续运行60天后，对各反应器内污泥EPS的产量及组分变化、污泥沉降性能、脱水性能以及元素组成等进行了分析测定，结果表明THPS投加浓度为3mg/L的反应器内，污泥EPS的产量、沉降性能和污泥热值较对照组并未产生明显变化，脱水性能反而有了一定程度的提高。即在此投加条件下，THPS的长期作用并未对污泥各方面性能产生不良影响。

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 污泥过程减量技术研究现状

1.3 间歇式IFAS的研究进展

1.4 论文研究目的及意义

1.5 主要研究内容及技术路线

第2章 实验材料与方法

2.1 实验装置

2.2 实验材料

2.3 实验仪器与设备

2.4 试验方法

2.5 实验分析项目及检测方法

第3章 间歇式IFAS反应器挂膜启动及运行条件优化

3.1 引言

3.2 间歇式IFAS反应器挂膜启动

3.3 间歇式IFAS反应器挂膜启动成功的标志

3.4 间歇式IFAS反应器运行条件优化

3.5 本章小结

第4章 THPS对间歇式IFAS的污泥减量效果及污水处理效能的影响

4.1 引言

4.2 THPS环境友好性能评价

4.3 THPS对间歇式IFAS工艺污泥减量效果

4.4 THPS对间歇式IFAS工艺污水处理效能的影响

4.5 THPS对间歇式IFAS工艺污泥活性的影响分析

4.6 本章小结

第5章 THPS对间歇式IFAS污泥性质的影响研究

5.1 引言

5.2 THPS对微生物胞外聚合物EPS的影响

5.3 THPS对污泥沉降性能的影响

5.4 THPS对污泥脱水性能的影响分析

5.5 THPS对污泥元素组成影响分析

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

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