碳纤维填料型A2O工艺处理生活污水的研究

摘要

随着我国最新污水排放标准的颁布，我国污水处理厂将面临比较严峻的挑战。A2O工艺结构简单，水力停留时间短、运行费用较低成为我国广泛采用的污水处理工艺。新型生态碳纤维作为理想的微生物富集填料与其他填料相比具有生物相容性好，吸附能力强和不易老化等优点。实验尝试采用A2O工艺与生态碳纤维相结合的方式，探讨在尽量降低能耗的情况下碳纤维填料型A2O工艺用于水质提标的可行性。 本文对碳纤维填料型A2O工艺与传统A2O工艺处理生活污水的效果进行了对比研究，考察了两种工艺对生活污水中常规指标的去除效果。研究结果表明，在水力停留时间（HRT）为18h，其中厌氧4.5h，缺氧4.5h及好氧9h，气水比为20∶1的条件下，碳纤维填料型A2O工艺对生活污水的处理效果要优于传统A2O工艺，分别使COD和氨氮的出水指标从一级B标准上升到一级A标准。两种工艺总氮出水虽然都达到了一级A标准，但填料型总氮出水稳定，且低于无填料型3.5mg·L-1以上。实验表明碳纤维填料型A2O工艺较传统A2O工艺在处理生活污水上具有更加明显的优势。 实验对碳纤维填料型A2O工艺在不同内回流比、溶解氧(DO)、污泥停留时间（SRT）和C/N比条件下处理生活污水的效果进行了研究，考察了不同条件下生活污水中常规指标的去除效果。研究结果表明，不同内回流比的对比实验中，内回流比为200％时去除效果最好。不同DO浓度的对比实验中，DO浓度为2.5mg·L-1时去除效果最好。不同SRT的对比实验中，SRT为15d时去除效果最好。不同C/N比的对比实验中C/N比为10时去除效果最好。从节能角度考虑，DO浓度为2mg·L-1时，A2O工艺出水有小幅度升高，但仍满足一级A排放标准。实验表明碳纤维填料型A2O工艺内回流比为200％，DO浓度为2mg·L-1时既满足出水水质要求，又达到节能降耗的目的。 实验研究了碳纤维填料型A2O工艺处理生活污水过程中的污泥膨胀问题及恢复途径。当好氧区DO浓度维持在1mg·L-1左右的情况下，活性污泥的沉降性能受到了很大的影响，系统的SVI由开始时的112mL·g-1升高到230mL·g-1，导致污泥膨胀现象的发生。而当好氧区DO浓度提高到2mg·L-1后，系统的SVI逐步恢复到最初的水平，污泥膨胀问题得到解决。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究目的和意义

1．1．1 课题背景

1．1．2 课题研究目的和意义

1．2 脱氮除磷理论与工艺应用

1．2．1 生物脱氮机理

1．2．2 生物除磷机理

1．2．3 脱氮除磷工艺的应用

1．3 制约A2O工艺处理效果的因素

1．3．1 NO3-和DO

1．3．2 污泥停留时间(SRT)

1．3．3 碳源

1．3．4 混合液回流比

1．4 本课题研究的主要内容

第二章 实验材料与方法

2．1 实验用水来源与水质

2．2 实验填料

2．3 实验装置与仪器

2．3．1 实验装置与原理

2．3．2 实验仪器

2．4 实验分析项目与检测方法

第三章 碳纤维填料型A2O工艺与传统A2O工艺的对比研究

3．1 COD去除的对比

3．2 氮去除的对比

3．2．1 氨氮去除的对比

3．2．2 总氮去除的对比

3．3 磷去除的对比

3．4 本章小结

第四章 碳纤维填料型A2O工艺的参数优化

4．1 不同内回流比的影响

4．1．1 COD去除的对比

4．1．2 氮去除的对比

4．1．3 磷去除的对比

4．2 不同DO的影响

4．2．1 COD去除的对比

4．2．2 氮去除的对比

4．2．3 磷去除的对比

4．3 不同SRT的影晌

4．3．1 COD去除的对比

4．3．2 氮去除的对比

4．3．3 磷去除的对比

4．4 不同C／N的影响

4．4．1 COD去除的对比

4．4．2 氮去除的对比

4．4．3 磷去除的对比

4．5 本章小结

第五章 碳纤维填料型A2O工艺的污泥膨胀问题

5．1 运行期间污泥沉降性能的变化

5．2 污泥膨胀的原因及恢复分析

5．2．1 pH的影响

5．2．2 DO的影响

5．3 本章小结

第六章 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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