缺氧-好氧生物滤池处理城市污水试验研究

摘要

曝气生物滤池在污水处理及回用中的应用已经比较广泛，它具有去除SS、COD、BOD、脱氮、除磷的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行费用低。为强化脱氮效果，本试验增加缺氧段，组成缺氧-好氧生物滤池工艺(好氧生物滤池由两级曝气生物滤池组成)，本论文研究该工艺的启动与影响因素、脱氮工艺与过程控制的相关内容以及反冲洗特性。 本试验挂膜分两个阶段:闷曝阶段(3d)、自然挂膜阶段(17d)，CODcr及NH3-N的去除率达到75％左右，挂膜成功。 通过试验证明该工艺能有效进行脱氮，其出水水质好，基本上满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，并且该工艺具备较强的抗冲击负荷能力，当容积负荷在0.05～0.91 kgNH3，-N/(m3·d)之间变化时，系统对NH3-N的平均去除率约为90.8％，出水Nit3-N浓度大部分在5m/L以下。由于硝化液的大量回流，使得缺氧滤柱的功能较特殊，具有去除有机物、硝化及反硝化多种功能，CODcr去除率均值32.1％、平均硝化率23.94％，平均反硝化率57.03％。碳化柱完成了对大部分NH3-N、有机物的去除，平均硝化率38.58％，平均CODcr去除率24.4％。后面硝化柱的同步硝化-反硝化效果明显，NH3-N平均减2.76mg/L，但NO-x-N平均增加只有0.87mg/L。试验中城市污水的CODcr/NH3-N均值7.15，适合微生物硝化-反硝化过程的进行，故在试验过程中未发现NO2-N积累问题。通过试验确定该系统较优化的运行参数:总HRT＝48min=0.8h(缺氧段20min，好氧段28min，均是最短HRT)，气水比1:1～2:1，系统回流比1:1～2:1。反冲洗是维持曝气生物滤池功能的关键性操作，本试验采用的反冲洗程序:单独气洗强度为8 L/(s·m2)、单独气洗时间为3min、联合气洗强度为8 L/(s·m2)、联合水洗强度为3 L/(s·m2)、联合冲洗时间6min、单独水洗强度为3 L/(s·m2)、单独水洗时间为4min。通过试验确定反冲洗周期，柱1:24-36h，柱2:2-3d，柱3:5-6d BAF；反冲洗用水量约占产水量的7~9％。对缺氧滤池(柱1)进行气水联合反冲洗，在一定程度上破坏了缺氧环境，使得反硝化效率不是很高(只达到了57.03％)。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章引言

1.1课题提出的背景及意义

1.1.1课题提出的背景

1.1.2城市污水回用技术的研究意义

1.2课题研究的目的及内容

1.2.1研究目的

1.2.2研究内容

第二章文献综述

2.1城市污水处理技术

2.1.1传统活性污泥工艺和其改进型A／O、A2／O工艺

2.1.2AB法工艺

2.1.3 SBR及其改进工艺

2.1.4氧化沟工艺

2.1.5曝气生物滤池

2.2曝气生物滤池

2.2.1曝气生物滤池处理工艺的产生及发展

2.2.2曝气生物滤池处理工艺的优缺点

2.2.3曝气生物滤池处理工艺的工艺、组合

2.2.4.曝气生物滤池工程应用及特点

2.3缺氧-好氧生物滤池脱氮原理

2.3.1生物脱氮原理

2.3.2生物脱氮新理论

2.4缺氧一好氧生物滤池的影响因素

2.4.1水温

2.4.2 PH值和碱度

2.4.3水力负荷(水力停留时间)

2.4.4溶解氧(曝气量)

2.4.5缺氧／好氧区容积比和回流比

2.4.6进水C／N对系统脱氮性能影响

2.4.7反冲洗

第三章试验设计

3.1试验工艺流程

3.2试验装置和设备

3.2.1试验反应器装置及其试验设计参数

3.2.2试验其它装置和设备

3.2.3试验用水

3.2.4试验测定项目及方法

3.2.5试验内容

第四章挂膜试验

4.1滤池的挂膜机理及两种挂膜方式的介绍

4.2挂膜过程注意事项

4.3挂膜试验

4.4试验结果及分析

4.5生物膜状况

4.6小结

第五章缺氧-好氧生物滤池处理城市污水试验结果及分析

5.1缺氧-好氧生物滤池的整体处理效果

5.1.1试验结果

5.1.2处理效果分析

5.1.3去除效果影响因素分析

5.1.4小结

5.2系统脱氮性能与各反应器关系

5.2.1系统总去除率与各反应器去除率关系

5.2.2系统各反应器NO-3-N关系

5.2.3系统各反应器NO-3-N浓度关系

5.2.4系统各反应器NO-2-N／NO-x-N关系

5.2.5系统脱氮性能与各反应器PH值的关系

5.2.6小结

5.3缺氧滤池功能分析

5.3.1缺氧滤池的去除效果

5.3.2缺氧滤池的去除效果影响因素分析

5.3.3小结

5.4好氧段功能分析

5.4.1 BAF的去除效果

5.4.2 BAF的去除效果影响因素分析

5.4.3 BAF同时硝化反硝化作用验证

5.4.4小结

5.5反冲洗试验

5.5.1 BAF反冲洗理论

5.5.2气水联合反冲洗最佳参数的确定

5.5.3反冲洗周期的确定

5.5.4反冲洗对生物滤池的影响

5.6缺氧-好氧生物滤池的技术分析

5.7总结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

附录

致谢

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