西安市第四污水处理厂升级改造工艺方案试验研究

【摘要】：本研究以西安市第四污水处理厂升级改造实际工程项目为依托，通过对现状污水厂实际运行情况调查和分析，以实际污水厂初沉池出水为研究对象，在A/O反应器试验装置中进行了生物填料投加技术强化污水生物脱氮效果试验研究；以二沉池出水为研究对象，在“混凝—沉淀—过滤”深度处理试验装置中进行了TP、SS和COD的去除效果试验，目的是为第四污水处理厂工艺升级改造提供了合理的设计参数，研究得出以下主要结论： （1）西安市第四污水处理厂工艺设计合理，运行稳定，对污染物COD，NH3-N、TN和SS的平均去除率分别为92.65%，95.53%，83.63%和99.86%；但由于现状生化反应池缺氧区和厌氧区水力停留时间较短，导致出水TN有时略高于一级A标准要求，而TP的去除效果较差，远不能满足一级B排放标准要求； （2）通过对第四污水处理厂生化反应池夏季水温较高和冬季水温较低（13℃左右）时NH_3-N的去除效果分析，表明在出水NH_3-N达到一级A标准的前提下，生化反应池好氧区容积至少有20%的富余容积可调整为缺氧区和厌氧区，这为该厂升级改造提供了有利条件，即无需再新建生化反应池，仅在现有生化反应池内部调整缺氧区和厌氧区容积来强化生物脱氮除磷效果； （3）A/O试验装置对比试验结果表明：悬浮填料填充率为30%，对COD、TN、NH_3-N的平均去除率分别为90%，55%和97.7%，而没有投加生物填料的反应器对COD、TN、NH3-N的去除率相对较低，分别为86%，40%和83.8%，且投加生物填料的反应器的硝化速率平均提高了35%左右，生物量大约增加1700mg/L。通过对好氧区容积复核，采用投加悬浮填料对该厂进行升级改造，不仅无需增加反应池好氧区容积，并且在满足出水达标的前提下，好氧区还有富余总容积大约17960m~3。 （4）深度处理试验装置研究结果表明：聚合氯化铝（PAC）投加量为0.3g/L，“混凝—沉淀—过滤”试验装置对二沉池出水SS、TP、COD均具有一定的处理效果，其中对SS和TP的去除效果较为明显，出水平均浓度分别为1.84mg/L和0.26mg/L，平均去除率84.05%和87.96%；对COD具有一定的去除效果，出水COD平均浓度为19.65mg/L，平均去除率为36.39%。出水SS、TP、COD均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A排放标准要求。 【关键词】：城市污水 升级改造 脱氮除磷 深度处理 化学除磷
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 我国水污染现状10
• 1.2 我国城市污水处理现状10-11
• 1.3 升级改造项目提出的背景和目的11-13
• 1.4 国内外研究进展13-14
• 1.4.1 国内污水处理厂升级改造研究进展13
• 1.4.2 国外污水处理厂升级改造研究进展13-14
• 1.5 升级改造主要工艺介绍14-16
• 1.5.1 强化二级处理常用工艺介绍14-16
• 1.5.2 深度处理工艺介绍16
• 1.6 本课题主要研究内容16-17
• 1.7 研究的技术路线17-18
• 2 西安市第四污水处理厂实际运行效果分析18-33
• 2.1 第四污水处理厂概况18-19
• 2.2 试验用水及水质19
• 2.3 分析项目及检测方法19-20
• 2.4 结果与讨论20-31
• 2.4.1 第四污水处理厂现状进出水水质分析20-23
• 2.4.2 实际运行进水水量分析23-24
• 2.4.3 主要水处理构筑物实际运行能力分析24-30
• 2.4.4 第四污水处理厂现状水处理构筑物运行存在的问题30-31
• 2.5 本章小结31-33
• 3 污水处理厂升级改造工艺方案分析研究33-45
• 3.1 第四污水处理厂升级改造的主要内容33
• 3.2 国内外污水处理厂升级改造案例分析33-36
• 3.2.1 天津纪庄子污水处理厂33-34
• 3.2.2 青岛市崂山区某污水处理厂34-35
• 3.2.3 无锡市太湖新城污水处理厂35
• 3.2.4 挪威 Bekkelaget 污水处理厂35-36
• 3.2.5 美国加州 SANJOSE 污水处理厂36
• 3.3 第四污水处理厂升级改造方案分析研究36-43
• 3.3.1 升级改造方案选择原则与设计方案36-37
• 3.3.2 升级改造方案分析与确定37-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 生物填料投加技术强化生物脱氮效果研究45-55
• 4.1 概述45
• 4.2 试验装置与运行45-47
• 4.2.1 试验装置45-46
• 4.2.2 悬浮填料46-47
• 4.3 试验用水及水质47
• 4.4 分析项目及检测方法47
• 4.5 生物膜挂膜启动47-48
• 4.6 结果与讨论48-53
• 4.6.1 生物膜量48-49
• 4.6.2 低温条件下污染物去除沿程变化49-51
• 4.6.3 不同温度下硝化速率的变化51-52
• 4.6.4 反应器内活性污泥微生物特征52-53
• 4.7 本章小结53-55
• 5 水力停留时间对脱氮除磷效果的影响分析55-62
• 5.1 概述55
• 5.2 试验装置与运行55-56
• 5.3 试验用水及水质56
• 5.4 分析项目及检测方法56
• 5.5 结果与讨论56-61
• 5.5.1 对有机污染物质的去除效果分析56-59
• 5.5.2 硝化速率的确定59-60
• 5.5.3 反硝化速率的确定60-61
• 5.6 本章小结61-62
• 6 深度处理装置在城市污水处理厂升级改造中的试验研究62-68
• 6.1 概述62
• 6.2 实验原理62
• 6.3 实验用水及水质62-63
• 6.4 加药量的确定63-64
• 6.4.1 试验方法63
• 6.4.2 试验仪器与方法63
• 6.4.3 聚合氯化铝（ PAC ）的投加量确定63-64
• 6.5 实验装置与运行64
• 6.6 分析项目及检测方法64-65
• 6.7 结果与讨论65-67
• 6.7.1 对 SS 的去除效果65
• 6.7.2 对 TP 的去除效果65-66
• 6.7.3 对 COD 的去除效果66-67
• 6.7.4 药剂成本分析67
• 6.8 本章小结67-68
• 7 结论68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-75
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文75

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