滴滤/淹没微曝气双模式生物滤池处理生活污水与H_2S恶臭气体的试验研究

【摘要】：目前我国污水处理厂大部分采用二级生物处理工艺，面临电耗高、运行费用大及“废水、废渣、废气”问题，生物滴滤池作为传统生物膜法，能耗及运行费用低，剩余污泥量少。但是生物滴滤池低温状态下微生物易失活，环境温度达冰点以下时柱体易结冰，抑制了生物滴滤池在寒冷地区的应用。针对节能减排、微生物失活、易结冰等问题，本文选用传统生物滴滤池为研究基础，自行设计双模式生物滤池，温度适宜时运行滴滤模式，并且同步处理污水与臭气；当温度过低时，切换运行模式，转变为淹没微曝气模式。探索同步处理污水和臭气的去除情况及切换模式后的运行效果。 首先，自然挂膜法抗负荷能力强，稳定性高，去除效果较好，但其挂膜耗时过长；密闭排泥法抗负荷能力较弱，生物膜稳定性较低，但微生物可快速附着于填料表面，启动耗时短，去除效果同样可以达标。其次，滴滤模式下同步处理污水和臭气的研究得出，试验前期的处理效果好，火山岩试验柱H_2S出气浓度仅为0.033mg/m~3左右，焦炭试验柱H_2S出气浓度仅为0.029mg/m~3左右，达到污水处理厂厂界废气排放一级标准，随着试验进行，H_2S的去除率均在85%以上，基本能达到恶臭排放二级标准0.1mg/m~3。火山岩出水COD_(Cr)值为30mg/L左右，焦炭出水COD_(Cr)值为40mg/L左右，基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。出水氨氮分别为14.45mg/L和15.91mg/L，基本达到一级B标准。由于H_2S气体的影响，总氮的去除效果较差，但火山岩的脱氮效果优于焦炭。整个系统由于缺乏除磷机制，因而除磷效果较差，最高去除率只有30%，出水浓度只能达到二级标准。再次，切换至淹没微曝气模式，COD_(Cr)、氨氮去除效果基本不受切换模式的影响，出水均可达到一级B标准，总氮总磷有一定的去除效果。双模式生物滤池不仅解决了生物滴滤池越冬的问题，而且在电耗方面，基本等于或略大于生物滴滤池，符合国家节能减排的要求，节能优势非常明显。 【关键词】：双模式生物滤池 H_2S 同步处理 火山岩 焦炭
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-29
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-27
• 1.2.1 生物滴滤池研究现状11-13
• 1.2.2 城市污水处理厂恶臭物质及治理现状13-25
• 1.2.3 生物滴滤池同步处理恶臭与污水研究现状25-26
• 1.2.4 目前存在的问题26-27
• 1.3 研究目的与研究内容27-29
• 第二章 试验材料与方法29-35
• 2.1 试验材料29-32
• 2.1.1 试验用水及恶臭气体29
• 2.1.2 试验填料29-30
• 2.1.3 试验仪器设备30-31
• 2.1.4 标准试剂31-32
• 2.2 分析方法32-33
• 2.3 试验方法33-35
• 第三章 试验结果与讨论35-68
• 3.1 系统启动试验35-43
• 3.1.1 不同挂膜方式的对比研究35-38
• 3.1.2 滴滤状态不同负荷对系统的影响38-42
• 3.1.3 小结42-43
• 3.2 滴滤状态同步处理生活污水和H_2S恶臭气体的研究43-61
• 3.2.1 同步处理方式下H_2S恶臭气体的去除效果43-45
• 3.2.2 同步处理方式下CODCr、氨氮、总氮及总磷的变化45-49
• 3.2.3 同步处理过程中液气比对系统效率的影响49-53
• 3.2.4 同步处理过程中去除H_2S氨氮总氮时ORP与pH值的变化53-58
• 3.2.5 生物相的观察58-61
• 3.2.6 小结61
• 3.3 冬季淹没微曝气状态研究61-65
• 3.3.1 冬季淹没微曝气pH值的变化61-62
• 3.3.2 冬季淹没微曝气CODCr去除率的变化62-63
• 3.3.3 冬季淹没微曝气氨氮去除率的变化63-64
• 3.3.4 冬季淹没微曝气总氮去除率的变化64
• 3.3.5 冬季淹没微曝气总磷去除率的变化64-65
• 3.3.6 小结65
• 3.4 经济能耗分析65-68
• 3.4.1 能耗分析66
• 3.4.2 不同污水处理方式能耗分析66-68
• 第四章 结论与建议68-70
• 4.1 结论68
• 4.2 建议68-70
• 参考文献70-77
• 致谢77-78
• 个人简历78

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