常温下ABR去除城镇污水中有机物研究

摘要

本文对采用厌氧折流板反应器(ABR)系统处理城市生活污水进行了研究，试验内容包括反应器的研究制作、厌氧污泥的接种驯化、反应系统的启动运行、系统在不同水力停留时间下的运行研究、反应器内各格室对污水处理效果的研究、低温对反应器处理效果的研究、反应器内的污泥特性研究等，最后研究了ABR反应器处理工艺在实际中的应用前景。 试验研究结果表明：①延长水力停留时间(HRT)能提高ABR反应器对城市污水的处理效率，但HRT达到一定值后，继续提高对污水的去除率影响不大。环境温度在25℃左右，进水COD浓度为226.0～570.4mg/L，HRT达到5.2h后对污水中COD的去除率就已达到80％以上，继续提高HRT到9.6h，平均去除率达到86.1％，继续提高HRT，去除率提高不大。所以，对于处理生活污水，ABR反应器的最佳HRT为9.6h左右。②ABR反应器中第一格室与其余各格室的处理效果明显不同。第一格室的处理效果明显远高于其余各格室的去除效果。对于浊度的去除，第一格室的去除率达到76.4％，其余各格室合计达8.8％；对于有机污染物的去除，第一格室贡献了总去除率中的83％以上，其余三格室总共只占了不到17％。同时，由于反应器内污泥良好的生物截留能力，使得反应器对污水中的悬浮物质有着良好的过滤功能，出水不需要进行沉淀操作。③环境温度对ABR反应器的处理效果有一定的影响。但当外界环境温度在16℃以上时，降低温度对ABR反应器的去除效果影响不大。当环境温度为16℃时，ABR反应器对生活污水中COD的去除率仍可以达到79％以上。即使环境温度下降到12℃，反应器对COD仍具有一定的去除效果，达到68％。但是环境温度降到10℃以下时，处理效果明显变差。同时研究表明，环境温度降低时可以通过提高污水的水力停留时间来提高反应器对污染物质的去除率，环境温度为12℃时，将污水的HRT从5.2h提高到10.0h，反应器对污水中COD的去除率由68.0％提高到72.4％。④ABR反应器对污水中的有机物浓度具有良好的抗冲击负荷能力。污水中COD由226.0mg/L上升到570.4mg/L时，反应器对COD仍具有77％以上的去除率。⑤试验得出了ABR反应器处理城镇污水中溶解性BOD的去除率随HRT变化的动力学模式。⑥ABR反应器污泥产率低，并且能形成一定量的颗粒污泥，污泥不易流失，能在ABR反应器内保持高的污泥量，这是反应器稳定高效运行的基本保证。在反应器的第一、二格室内，观测到一部分的颗粒污泥，粒径为0.5～1mm，但这两个格室内的污泥没有达到污泥完全颗粒化；由于有机负荷低，在反应器的第三、四格室内没有出现颗粒污泥。⑦ABR反应器处理系统流程简单，基建投资省，运行费用低，运行管理方便可靠，抗堵塞和抗冲击负荷能力强，污泥产率低，在经济上和对周围环境的影响上均大幅度小于其它二级生物处理工艺，特别适合于在我国广大的中小城镇中应用。

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1我国水污染及城市污水处理现状

1.2小城镇污水的特点及处理工艺要求

1.2.1小城镇污水的特点

1.2.2小城镇污水的处理艺要求[5～7]

1.3污水的好氧生物处理与厌氧生物处理

1.4污水消化过程三阶段理论

1.5污水厌氧生物处理的研究与进展

1.6课题研究内容及意义

第二章ABR反应器的国内外研究现状

2.1 ABR反应器结构的发展

2.2 ABR反应器的水力特性

2.3 ABR反应器的工艺特性

2.4 ABR反应器的污泥特性

2.5动力学模型

2.6 ABR工艺的应用研究现状

2.7 ABR反应器研究存在的不足之处

2.8本研究的主要工作

第三章试验系统及试验启动

3.1 ABR反应器试验系统及工艺流程

3.1.1物理模型

3.1.2工艺流程

3.2试验启动

3.2.1试验用水

3.2.2污泥接种

3.2.3试验动

3.3分析项目和分析方法[44]

3.3.1主要设备

3.3.2 主要试剂

3.3.3分析项目方法

3.3.4测试结果计算方法

3.4常规计算公式

第四章系统运行及试验结果与讨论

4.1系统运行试验

4.2HRT与ABR反应器对污水降解效果的关系

4.2.1AB反应器对污水中浊度的消除

4.2.2ABR反应器对污水中有机物的降解

4.2.3HRT对ABR反应器处理效能的影响分析

4.3ABR反应器各格室对污水降解效果的研究

4.3.1ABR反应器各格室中的pH值

4.3.2 ABR反应器各格室对浊度的去除

4.3.3ABR反应器各格室的污泥负荷

4.3.4 ABR反应器各格室对COD的降解

4.3.5 ABR反应器各格室对BOD的降解

4.3.6ABR反错各格室处理效果分析

4.4温度对ABR反应器运行效果的影响

4.5动力学模式

第五章ABR反应器内的厌氧污泥

5.1污泥特性

5.2颗粒污泥的形成机理

5.3反应器内的污泥特点及分析

第六章ABR反应器在实际中的应用前景分析

6.1处理水质对象分析

6.2工艺流程和运行管理分析

6.3技术经济分析

6.4环境影响分析

第七章研究结论与建议

7.1研究结论

7.2问题与建议

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间发表的论文