厌氧悬浮填料床-BAF处理农村生活污水的试验研究

摘要

本文采用了厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池(BAF)组合工艺处理农村生活污水。大量理论研究及工程实践表明，BAF工艺是一种经济有效的污水处理方法之一，它能够克服传统活性污泥法的一些缺点，如：占地面积大、基建投资高、污泥膨胀等。厌氧悬浮填料床能有效地起到预处理的作用，将其与BAF组合，能降低进水固体悬浮物浓度，减少BAF的反冲洗次数，使得运行成本更加小。本文采用生活污水为处理对象，研究了厌氧悬浮填料床和BAF的挂膜启动及处理效果，并通过研究厌氧悬浮填料床和BAF处理性能的影响参数，获得了最佳运行参数。通过实验结果分析，得出以下结论：
　　 1、对厌氧悬浮填料床和曝气生物滤池都采用“浸泡填料，连续进水”的挂膜启动方式。当进水CODCr在120mg/L～400mg/L之间，HRT为4h，pH7～8时，厌氧悬浮填料床对CODCr的去除率稳定在12.5％以上；在平均进水CODCr和氨氮浓度分别为234.2mg/L和56.2mg/L时，曝气生物滤池出水平均去除率分别为54.5％和77.7％。
　　 2、厌氧悬浮填料床反应器对生活污水的CODCr和SS有一定的去除效果，平均去除率分别为26.2％和89.6％。对氨氮和TP的处理效果较差，去除率只有2.6％和4.5％。厌氧悬浮填料床反应器出水通过曝气生物滤池的进一步处理，表明曝气生物滤池对CODCr、氨氮、TP和SS等主要污染物具有一定的去除效果，平均去除率分别为67.6％、93.2％、22.8％和61.5％。
　　 3、HRT分别为4h、3h和2h时，厌氧悬浮填料床对CODCr的平均去除率分别为35.6％、24.3％和18.8％，对氨氮的平均去除率分别为-2.2％、-0.25％和10.1％，对TP的平均去除率分别为11.1％、-1.3％和3.8％，对SS的平均去除率分别为92.5％、87.5％和88.6％；pH分别为5～6、6～7和7～8时，对CODCr的平均去除率分别为29.1％、18.8％和23.0％，对氨氮的平均去除率分别为-5.0％、5.3％和-1.9％，对TP的平均去除率分别为6.4％、4.5％和-1.8％，对SS的平均去除率分别为90.1％、88.6％和87.2％。
　　 4、HRT分别为4h、3h和2h时，曝气生物滤池对CODCr的平均去除率分别为70.8％、71.8％和60.0％，对氨氮平均去除率分别为92.6％、95.35％和91.3％，对TP平均去除率分别为16.8％、17.5％和11.1％，对SS平均去除率分别为60.0％、63.8％和53.5％。在HRT为3h，气水比分别为20∶1、10∶1和5∶1时，对CODCr平均去除率分别为72.6％、57.5％和63.3％；对氨氮平均去除率分别为96.0％、84.4％和66.9％；对TP平均去除率分别为17.1.0％、2.3％和42.7％；对TN平均去除率分别为15.2％、12.6％和13.8％。
　　 5、曝气生物滤池反冲洗方式为气水联合反冲洗，气冲强度和水冲强度范围分别控制为8～10L/(m2.S)，和2～4L/(m2.S)，反冲洗时间为5min，处理能力恢复时间约6小时。
　　 6、装置改动后曝气生物滤池对CODCr和TN的去除效果有了较为明显的提高，当气水比10∶1，回流比1∶1，气温较低(2009年12月)，进水流量分别为0.24L/h和0.36L/h两种实验条件下，平均去除率分别为88.3％和42.6％。
　　 7、在气水比10∶1，HRT为3h，气温较高(2009年6月)的条件下对CODCr和氨氮浓度沿填料层高度的变化进行了研究。结果表明：CODCr的降解主要发生在填料层40cm高度的区域内，该区域内CODCr的去除率达到了60.1％，占总去除率的76.8％；氨氮的降解主要发生在填料层20cm～60cm高度的区域内，该区域内氨氮的去除率达到了60.3％，占总去除率的65.5％。
　　 8、对厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池组合工艺处理污染物的机理进行了探讨，对曝气生物滤池反硝化性能还有待于进一步的研究，试验表明其对TN的去除效率还有较大的提高空间。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 水环境污染及治理现状

1.1.1 水环境污染现状

1.1.2 农村生活污水污染与治理现状

1.2 厌氧悬浮填料床

1.3 曝气生物滤池

1.3.1 曝气生物滤池污水处理工艺

1.3.2 曝气生物滤池的填料

1.3.3 曝气生物滤池的研究现状及存在的问题

1.4 课题研究目的意义及内容

1.4.1 课题研究的目的意义

1.4.2 课题研究内容

第2章 实验概况

2.1 实验装置及工艺流程

2.1.1 实验装置

2.1.2 工艺流程

2.2 实验材料

2.2.1 实验填料

2.2.2 实验用水

2.2.3 实验药剂

2.3 实验设备

2.4 分析项目及方法

2.5 实验内容

2.5.1 实验内容

2.5.2 实验影响因素及水平

第3章 厌氧悬浮填料床的运行效能

3.1 厌氧悬浮填料床的挂膜启动

3.1.1 反应器启动方法

3.1.2 启动结果与分析

3.2 厌氧悬浮填料床对污染物的去除效果

3.2.1 CODcr的去除效果

3.2.2 氨氮的去除效果

3.2.3 总磷的去除效果

3.2.4 SS的去除效果

3.3 运行条件对厌氧悬浮填料床处理效果的影响

3.3.1 水力停留时间对反应器处理效果的影响

3.3.2 pH对厌氧悬浮填料床反应器处理效果的影响

3.4 最佳运行参数的确定

3.4.1 影响CODcr处理效果的各因素最佳水平的确定

3.4.2 影响氨氮处理效果的各因素最佳水平的确定

3.4.3 影响TP处理效果的各因素最佳水平的确定

3.4.4 影响SS处理效果的各因素最佳水平的确定

3.5 本章小结

第4章 曝气生物滤池的运行效能

4.1 曝气生物滤池的挂膜启动

4.1.1 反应器启动方法

4.1.2 启动结果与分析

4.2 曝气生物滤池对污染物的去除效果

4.2.1 对CODcr的去除效果

4.2.2 对氨氮的去除效果

4.2.3 对总磷的去除效果

4.2.4 对SS的去除效果

4.3 曝气生物滤池的反冲洗

4.3.1 反冲洗理论

4.3.2 反冲洗方式的确定

4.3.3 反冲洗周期的确定

4.3.4 反冲洗时间及强度的确定

4.4 运行条件对曝气生物滤池处理效果的影响

4.4.1 HRT对反应器处理效果的影响

4.4.2 气水比对反应器处理效果的影响

4.4.3 曝气位置对反应器处理效果的影响

4.4.4 填料层高度对反应器处理效果的影响

4.4.5 最佳运行参数的确定

4.5 曝气生物滤池中CODcr去除反应动力学研究

4.6 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢

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