同心圆生物流化床反应器处理农家乐生活污水的实验研究

摘要

都市人愈加繁忙的工作促进了我国农家乐事业的发展。农家乐如此迅速的发展壮大背后，仍存在许多问题，如农村配套设施不齐全，排污监管力度不足等，火爆农家乐在带来经济增长的同时，也不可避免的造成了众多环境问题：农家乐生活污水排放为分散型，开设农家乐的地区往地处偏远，离城市污水管网有一段距离，要集中收集处理难度较大。目前，大多数已建污水处理设施的农家乐则是通过化粪池对农家乐生活污水进行处理，污水经化粪池处理后排放，未建设任何处理设施直接外排污水的农家乐经营户也并不罕见，给环境造成较严重的污染。　　农家乐生活污水包含的成分复杂、有机物含量高，同时其水质、水量变化大，并且农家乐经营户用于污水处理的空间较小，种种限制都使农家乐废水的处理困难重重。本研究对农家乐生活污水的水质水量进行了深入的研究，重点考虑实际农家乐经营模式和水质特点，以分散污水的处理为指导，自主开发了同心圆生物流化床反应器。实验对一体化反应器进行了包括：缺氧区与好氧区填料选择、填料填充比、水力停留时间、好氧区曝气量、以及各因素综合正交试验的研究，并以该一体化反应器对农家乐污水中CODcr、NH3-N、TP等水质指标的去除效果为评判标准，旨在通过多组实验研究探索最佳的反应器运行参数。实验研究得出结论：　　(1)根据所研究的农家乐生活污水特点，设计一体化反应器，整体由有机玻璃制成，反应器总体积约51L，内、中、外隔室体积比为约2:1:4，各体积分别为15.26L、7.93L、27.73L。加入填料及曝气装置后反应器有效体积是34L，装置由外到内分别为缺氧区与好氧区（流化床），由最外层开始进水向上流动，以折流的方式流经整个反应器，最后由流化床顶端出水。　　(2)在填料选择实验中，缺氧区备选填料为立体弹性填料、组合式双环填料和改性纤维球填料，好氧区备选填料为聚氨酯海绵脂填料和聚丙烯悬浮生物填料，通过分析各填料在一定的环境下处理CODcr和NH3-N等水质指标的效果以及填料变化所带来的处理效果变化规律，最终选用改性纤维球作为本实验中缺氧区填料，选用聚丙烯填料作为好氧流化床填料。　　(3)单因素实验中，污水先经隔油池处理，高效率去除污水中的动植物油，提高污水可生化性能。根据研究结果：填料填充比变化对出水影响较大，尤其是缺氧区填料填充比对除磷影响很大；曝气量为140 L/h时NH3-N和TP去除效果最好，分别可达88.76%和67.91%，此时CODcr的去除效果虽不是最优，但也可达89.24%，与最高值相差甚少；水力停留时间6h~8h左右，反应器对各污水指标的去除效果能保持在较高水平。　　(4)进行正交试验，通过直观分析表得出反应器的最佳工艺条件在水力停留时间8h，缺氧区填料填充比55%，好氧区填料填充比55%，曝气量180 L/h时实现。研究发现在该条件下反应器CODcr、NH3-N、TP去除率平均值分别可达到92.74%、94.35%和71.29%。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2农家乐生活污水概况

1.3研究目的及内容

第2章 反应器的设计

2.1污水水质水量特点

2.2反应器设计依据

2.3工艺设计与反应器构造

2.4反应器运行方式

2.5实验方法

第3章 填料选择

3.1引言

3.2实验装置与填料

3.3挂膜实验研究

3.4缺氧填料选择

3.5好氧填料选择

3.6本章小结

第4章 反应器运行效果及其运行参数优化

4.1引言

4.2 填料填充比单因素实验

4.3好氧区曝气量单因素实验

4.4水力停留时间单因素实验

4.5反应器正交试验研究

4.6微生物相简析

4.7本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录A 发表论文和参加科研情况说明