水下曝气双级间歇生化处理生活污水的试验研究

摘要

基于小城镇污水具有低 C/N比、水质水量急剧变化、散布的特点，以及广大农村地区水资源污染严重、筹建污水站资金不足的现状，探寻一种高效脱氮除碳、耐高负荷且经济节能的污水处理工艺具有重要的现实意义。本课题采用自主研发的一种可搅拌曝气的时控机械式间歇反应器（发明专利，申请号：201710651869.6）以校园生活污水为例展开研究，前期在清水试验中确定了试验运行的基础参数，后期分别在1.5、2.0、2.5kgCOD/(m3?d)容积负荷下采用间歇进水、间歇曝气的运行方式，对试验参数进行优化，对较佳试验工况进行探究，并对污泥减量性能进行了分析。试验周期为131天，得出以下结论：
　　（1）通过清水试验验证，在本反应器条件下，确定出本试验的较佳基础运行参数：进气筒顶部淹没水深5c m、转速700~1000r/min、进气筒内径30 mm、叶轮直径10c m、叶轮水下淹没深度35c m，为后续试验和实际工程应用提供了参考依据。
　　（2）本试验在1.5、2.0、2.5kgCOD/(m3?d)各容积负荷下，较佳工况运行时，出水COD、氨氮、总氮浓度均在50、5、15mg/L的排放标准以下。综合考虑处理效果及承受负荷，确定2.0kgCOD/(m3?d)容积负荷下的较佳工况为本试验的较佳运行工况，其 COD、氨氮、总氮去除率分别为87.1%、96.2%、81.9%。运行参数为：HRT为2.8h；污泥回流比为30%；两曝气区溶解氧分别为1.8 mg/L、0.7mg/L；日周期数为12；进水30 min，两曝气区分别曝气70 min、60 min，余下时间用于沉淀，充水量约为总水量的三分之一。
　　（3）试验在2.5kgCOD/(m3?d)容积负荷最佳工况下，分别换用不同水道厚度的叶轮进行对比试验，优化试验条件，结果证明本试验中出水道厚度为5 mm叶轮搅拌曝气能力最强，污水处理效果最好，COD、氨氮、总氮去除率分别为86.1%、95.7%、83.6%。
　　（4）各容积负荷对应的污泥减量率分别为75%、79%、80%，相比于传统活性污泥法而言，减量效果良好。
　　（5）本反应器除了自身具有降噪、均质、传质、高效溶氧的特性外，通过与赵亚鹏和孙艾萱等试验参数与处理效果进行对比，证明本反应器还具有高效、减容、节能、经济的优点。此外，本反应器靠进水水流的推动达到同步排水，无需滗水器，自控化程度高。
　　本试验为小城镇生活污水的处理提供了一种高效稳定的处理方式，为生活污水处理的工程实践提供了重要的参考价值。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题研究背景

1.2课题研究目的及意义

1.3研究内容及技术路线

1.4课题特色

1.5生物处理技术

第2章 试验材料、试验方法

2.1试验材料

2.2试验方法

第3章 曝气机理及装置优化研究

3.1曝气装置配件及曝气机理

3.2试验装置控制条件研究

3.3小结

第4章 试验过程及结果分析

4.1试验研究内容

4.2反应器启动阶段试验研究

4.3探究反应器在1.5kgCOD/(m3?d)条件下的较佳工况

4.4探究反应器在2.0kgCOD/(m3?d)条件下的较佳工况

4.5探究反应器在2.5kgCOD/(m3?d)条件下的较佳工况

4.6不同叶轮对实验效果影响

4.7各负荷较佳工况下污泥性能分析

4.8本试验研究特色

4.9本章总结

第5章 结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

致谢