青岛市团岛污水处理厂升级改造工程效能分析及技术优化研究

【摘要】：随着我国经济社会高速发展，国家与地方对水环境保护的重视不断提高，相应的污染物排放标准也更加严格，因此我国大部分城市污水处理厂面临着严峻的升级改造要求。山东半岛内所有城镇污水处理厂必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的严格要求。青岛市人民政府要求所有直接或间接排向胶州湾的污水处理厂出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，因此，青岛市团岛污水处理厂采用MBBR技术进行了升级改造，并增加了三级深度处理工艺，进一步提高出水水质。 本课题结合青岛市团岛污水处理厂升级改造工程设施条件，通过对采用MBBR技术升级改造前后总体运行效果进行对比研究，探讨分析不同运行阶段不同工况条件下生化处理单元运行规律，进而对该污水处理厂升级改造工程污水处 理设施与处理能力进行评估和问题解析。对生化处理单元脱氮除磷机理进行研究，探究最佳工况控制参数，解决运行管理技术难题，提出科学的可行性运行管理方案。通过混凝技术优化探讨深度处理最佳混凝技术运行方案，为进一步提高污水处理厂出水水质提供科学依据。 本研究内容主要包括： 1.采用MBBR技术实施升级改造后污水处理厂处理效能研究 在污水处理厂升级改造工程完成后，MBBR系统填料上生物量逐渐增加达到稳定，填料上微生物种群逐渐丰富。在常温和低温不利条件下，污水处理厂采用MBBR技术升级改造后污水处理系统对有机物、氮、磷的去除效果均优于改造前普通活性污泥系统，其中对氨氮和总氮的去除更为明显，脱氮效率得到显著提高。通过对不同工况条件下生化处理单元氮磷转化规律深入探讨研究，分别考察雨季较低负荷、回流比、污泥浓度（包括悬浮污泥和生物膜）、溶解氧以及温度等不同工况因素对运行效果的影响。对污水处理厂不同季节不同运行工况条件下系统处理效果分析总结，对日常管理运行提出了指导性的意见。 2.二级生化处理单元系统运行优化研究 通过静态过程实验考察了填充率在15%、30%和45%条件下MBBR系统的硝化能力，得出最佳填料填充率30%。通过静态过程实验考察了DO在2±0.5mg/L、3±0.5mg/L和4±0.5mg/L条件下MBBR系统的硝化能力，得出最佳溶解氧为3mg/L。通过静态过程实验考察了MBBR系统与普通活性污泥系统反硝化功能，在整个反应过程中MBBR系统表现出较强的反硝化能力。通过静态过程实验考察了投加外加碳源对系统反硝化功能的影响，在整个反应过程中投加外加碳源系统表现出较强的反硝化能力，比反比硝化速率提高了33%。 3.三级深度处理混凝技术优化研究 以团岛污水处理厂二级出水为研究对象，分别考察不同混凝剂，不同投加量，不同混凝时间对混凝深度处理的影响。通过混凝实验得出PAC、1#聚合铁、2#聚合铁、三氯化铁四种混凝剂的的最佳投加量分别为20mg/L、10mg/L、10mg/L和10mg/L。通过正交实验对四种混凝剂不同投加量不同混凝时间进行3因素4水平的正交实验，综合考虑之后得出结论：最佳混凝剂种类：2#聚合铁；最佳混凝剂投加量（以Fe3+的离子浓度计）：20mg/L；最佳混凝时间：10min。 【关键词】：城市污水 升级改造 生物膜 脱氮除磷 深度处理
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 水环境污染问题及相关排放标准12-15
• 1.1.1 我国水环境污染现状12-13
• 1.1.2 相关水污染物排放标准13-15
• 1.2 现有污水处理厂升级改造概述15-16
• 1.2.1 现有污水处理厂升级改造任务需求15
• 1.2.2 现有污水处理厂升级改造存在的问题15-16
• 1.3 现有污水处理厂升级改造应用中的 MBBR 技术16-19
• 1.3.1 移动床生物膜反应器（MBBR）技术原理16-17
• 1.3.2 MBBR 技术特点及国内外应用17-19
• 1.4 现有污水处理厂升级改造应用中的深度处理技术19-22
• 1.4.1 现有污水处理厂深度处理技术简介19-20
• 1.4.2 混凝深度处理技术研究与国内外应用20-22
• 第2章 本课题研究内容及方法22-33
• 2.1 青岛市团岛污水处理厂升级改造工程概况22-29
• 2.1.1 团岛污水处理厂原有污水处理工艺22-24
• 2.1.2 团岛污水处理厂原有进出水水质情况24-25
• 2.1.3 团岛污水处理厂存在问题分析25-26
• 2.1.4 团岛污水处理厂升级改造工程方案选择及工艺设计26-29
• 2.2 课题研究目的与意义29-30
• 2.3 课题研究内容30-31
• 2.3.1 采用 MBBR 技术实施升级改造后污水处理厂处理效能研究30-31
• 2.3.2 生化处理单元 MBBR 技术优化研究31
• 2.3.3 深度处理单元混凝技术优化研究31
• 2.4 水质指标及检测方法31-33
• 第3章 采用 MBBR 技术实施升级改造后污水处理厂处理效能研究33-57
• 3.1 实验条件及研究方法33-34
• 3.2 生产性试验结果与讨论34-55
• 3.2.1 生化处理单元 MBBR 系统启动与调试34-36
• 3.2.2 常温条件下采用 MBBR 技术升级改造污水处理系统运行效果对比研究36-42
• 3.2.3 低温条件下采用 MBBR 技术升级改造污水处理系统运行效果对比研究42-48
• 3.2.4 不同工况条件下采用 MBBR 技术升级改造污水处理系统运行效果研究48-55
• 3.3 本章小结55-57
• 第4章 二级生化处理单元系统运行优化研究57-66
• 4.1 实验内容与研究方法57
• 4.2 试验结果与讨论57-64
• 4.2.1 不同填料填充率对 MBBR 系统硝化功能影响研究57-60
• 4.2.2 不同 DO 对 MBBR 系统硝化功能影响研究60-62
• 4.2.3 投加填料对生化系统反硝化的影响62-63
• 4.2.4 投加碳源对生化系统反硝化的影响63-64
• 4.3 本章小结64-66
• 第5章 三级深度处理单元混凝技术优化研究66-80
• 5.1 试验条件与试验方法66-68
• 5.1.1 试验原水水质66-67
• 5.1.2 混凝剂种类及其浓度67
• 5.1.3 实验水力条件67
• 5.1.4 实验内容67-68
• 5.2 混凝静态实验结果分析68-79
• 5.2.1 混凝剂投加量对混凝处理效果的影响68-77
• 5.2.2 正交实验研究77-79
• 5.3 本章小结79-80
• 第6章 结论及建议80-82
• 6.1 主要结论80-81
• 6.2 建议81-82
• 参考文献82-87
• 致谢87

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