城市污水化学生物絮凝工艺和化学混凝工艺的比较研究

摘要

针对中国目前部分城市污水污染物浓度偏低和污水处理率不高的现状,该论文研究了一种新的化学生物絮凝污水处理工艺,目的在于寻求一种利用有限的资金投入最大限度地去除污染物,减轻环境污染负荷的方法.论文在分析试验原水水质的基础上,对常用的几种混凝剂及絮凝剂进行了比选,为中试试验提供参考.研究了化学生物絮凝工艺与化学混凝工艺的最佳运行条件,分析了两种工艺对上海合流污水的处理效果,并对两种工艺的污染物去除效果、污泥产率等进行了比较分析.结合运行结果比较,并通过微生物镜检等手段初步证明了化学生物絮凝工艺存在一定的生物作用.水质分析结果表明:原水中溶解性磷和非溶解性COD比例较高,分别占71％和51％,比较适合采用一级强化的方法进行处理.混凝剂比选的小试试验表明,在仅投絮凝剂的情况下,存在着最佳加药量:硫酸铝和硫酸铁都为110mg/L左右,聚合氯化铝为80mg/L左右,聚合氯化铝铁为200ml/L(含Al2O3 26.4mg/L)左右.混凝剂和助凝剂复配使用表明,聚合氯化铝和聚合氯化铝铁处理效果相对较好,助凝剂效果以PAM最好,聚乙烯醇次之,活化硅胶较差.以上海市合流污水作为研究对象的中试研究中,选用聚合氯化铝铁(PAFC)和聚丙烯酰氨(PAM)作为絮凝剂和助凝剂复配使用,结果表明:(i)当絮凝剂PAFC投加量为80ml/L(以Al2O3含量计为9.6mg/L),PAM投加量为0.5mg/L,污泥回流比为33％左右,维持絮凝反应池MLSS为2g/L左右时,可以使处理后主要污染物指标NH3-N、COD、SS、TP等达到国家二级排放标准.(ii)不同的污染物得到最佳去除的工况有所不同.在加药量相同的情况下,化学生物絮凝工艺对COD、SCOD、SS的最佳去除率比化学混凝工艺分别要高7％、30％和6％,TP和PO3-4-p都要高10％左右.(iii)化学生物絮凝工艺的污泥产量要比化学混凝工艺低10％左右.(iv)化学生物絮凝反应池中微生物种类较多,发现了游泳型的纤毛虫等在普通活性污泥法中作为指示性的原生动物,说明了反应池中具有一定的生物作用,但生物作用在整个工艺中所占的比重还有待进一步研究.由于化学生物絮凝工艺具有以上特点,比较适合处理与原水水质条件相类似的低浓度城市污水.

目录

文摘

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第一章概述

1.1课题的形成

1.1.1研究背景

1.1.2课题来源

1.2城市污水一级强化处理工艺综述

1.2.1物化一级强化处理工艺

1.2.2生物一级强化处理工艺

1.2.3改善反应器强化一级处理

1.2.4新工艺的提出

第二章课题的研究目的和技术路线

2.1研究的目的

2.2研究的内容

2.2.1原水水质分析

2.2.2混凝剂和助凝剂的选择研究

2.2.3化学生物絮凝工艺和化学混凝工艺中试研究

2.3研究的技术路线

2.3.1物化生化组合研究的技术路线

2.3.2物化生化组合的实施方案

第三章试验原水水质分析

3.1原水中COD浓度及组成

3.1.1原水中COD的浓度

3.1.2原水中COD的组成

3.2原水中SS的浓度

3.3原水中氨氮的浓度

3.4原水中磷的浓度及组成

3.4.1原水中总磷的浓度

3.4.2原水中磷的组成

3.5水质分析结论

第四章混凝剂和助凝剂的选择研究

4.1小试试验概况

4.1.1试验室小试试验方案

4.1.2材料与方法

4.2试验结果和分析

4.2.1硫酸铝的试验研究

4.2.2硫酸铁的试验研究

4.2.3聚合氯化铝的试验研究

4.2.4聚合氯化铝铁的试验研究

4.3本章小结

第五章化学混凝和化学生物絮凝工艺中试研究

5.1中试试验概况

5.1.1中试装置的设计

5.1.2工况设计

5.2实验结果和分析

5.2.1工况一对各项污染物的去除效果

5.2.2工况二对各项污染物的去除效果

5.2.3工况三对各项污染物的去除效果

5.2.4工况四对各项污染物的去除效果

5.2.5工况五对各项污染物的去除效果

5.2.6工况六对各项污染物的去除效果

5.2.7工况七对各项污染物的去除效果

5.2.8工况八对各项污染物的去除效果

5.2.9各工况处理效果概况

第六章化学混凝和化学生物絮凝工艺综合比较

6.1两种工艺污染物去除效果的比较

6.1.1两种工艺典型工况的运行条件

6.1.2工艺处理效果的比较

6.2两种工艺污泥产量比较

6.2.1污泥产量的测定

6.2.2污泥产生系数的确定

6.3两种工艺生物相的观察和比较

6.3.1活性污泥系统的生物相

6.3.2两种工艺微生物观察结果

6.3.3分析与比较

6.4污泥回流作用的探讨

第七章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢