厌氧悬浮填料床-BAF处理农村生活污水的试验研究

【摘要】： 本文采用了厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池(BAF)组合工艺处理农村生活污水。大量理论研究及工程实践表明,BAF工艺是一种经济有效的污水处理方法之一,它能够克服传统活性污泥法的一些缺点,如:占地面积大、基建投资高、污泥膨胀等。厌氧悬浮填料床能有效地起到预处理的作用,将其与BAF组合,能降低进水固体悬浮物浓度,减少BAF的反冲洗次数,使得运行成本更加小。本文采用生活污水为处理对象,研究了厌氧悬浮填料床和BAF的挂膜启动及处理效果,并通过研究厌氧悬浮填料床和BAF处理性能的影响参数,获得了最佳运行参数。通过实验结果分析,得出以下结论: 1、对厌氧悬浮填料床和曝气生物滤池都采用“浸泡填料,连续进水”的挂膜启动方式。当进水CODCr在120mg/L～400mg/L之间,HRT为4h,pH7~8时,厌氧悬浮填料床对CODCr的去除率稳定在12.5%以上;在平均进水CODCr和氨氮浓度分别为234.2mg/L和56.2mg/L时,曝气生物滤池出水平均去除率分别为54.5%和77.7%。 2、厌氧悬浮填料床反应器对生活污水的CODCr和SS有一定的去除效果,平均去除率分别为26.2%和89.6%。对氨氮和TP的处理效果较差,去除率只有2.6%和4.5%。厌氧悬浮填料床反应器出水通过曝气生物滤池的进一步处理,表明曝气生物滤池对CODCr、氨氮、TP和SS等主要污染物具有一定的去除效果,平均去除率分别为67.6%、93.2%、22.8%和61.5%。 3、HRT分别为4h、3h和2h时,厌氧悬浮填料床对CODCr的平均去除率分别为35.6%、24.3%和18.8%,对氨氮的平均去除率分别为-2.2%、-0.25%和10.1%,对TP的平均去除率分别为11.1%、-1.3%和3.8%,对SS的平均去除率分别为92.5%、87.5%和88.6%;pH分别为5~6、6~7和7~8时,对CODCr的平均去除率分别为29.1%、18.8%和23.0%,对氨氮的平均去除率分别为-5.0%、5.3%和-1.9%,对TP的平均去除率分别为6.4%、4.5%和-1.8%,对SS的平均去除率分别为90.1%、88.6%和87.2%。 4、HRT分别为4h、3h和2h时,曝气生物滤池对CODCr的平均去除率分别为70.8%、71.8%和60.0%,对氨氮平均去除率分别为92.6%、95.35%和91.3%,对TP平均去除率分别为16.8%、17.5%和11.1%,对SS平均去除率分别为60.0%、63.8%和53.5%。在HRT为3h,气水比分别为20:1、10:1和5:1时,对CODCr平均去除率分别为72.6%、57.5%和63.3%;对氨氮平均去除率分别为96.0%、84.4%和66.9%;对TP平均去除率分别为17.1.0%、2.3%和42.7%;对TN平均去除率分别为15.2%、12.6%和13.8%。 5、曝气生物滤池反冲洗方式为气水联合反冲洗,气冲强度和水冲强度范围分别控制为8～10L/ (m2. S),和2～4L/(m2.S),反冲洗时间为5min,处理能力恢复时间约6小时。 6、装置改动后曝气生物滤池对CODCr和TN的去除效果有了较为明显的提高,当气水比10:1,回流比1:1,气温较低(2009年12月),进水流量分别为0.24L/h和0.36L/h两种实验条件下,平均去除率分别为88.3%和42.6%。 7、在气水比10:1,HRT为3h,气温较高(2009年6月)的条件下对CODCr和氨氮浓度沿填料层高度的变化进行了研究。结果表明:CODCr的降解主要发生在填料层40cm高度的区域内,该区域内CODCr的去除率达到了60.1%,占总去除率的76.8%;氨氮的降解主要发生在填料层20cm~60cm高度的区域内,该区域内氨氮的去除率达到了60.3%,占总去除率的65.5%。 8、对厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池组合工艺处理污染物的机理进行了探讨,对曝气生物滤池反硝化性能还有待于进一步的研究,试验表明其对TN的去除效率还有较大的提高空间。 【关键词】：厌氧悬浮填料床 曝气生物滤池 农村生活污水 组合工艺
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 绪论12-30
• 1.1 水环境污染及治理现状12-19
• 1.1.1 水环境污染现状12-14
• 1.1.2 农村生活污水污染与治理现状14-19
• 1.2 厌氧悬浮填料床19-20
• 1.3 曝气生物滤池20-29
• 1.3.1 曝气生物滤池污水处理工艺20-25
• 1.3.1.1 曝气生物滤池的产生与发展20-21
• 1.3.1.2 曝气生物滤池的工艺原理21
• 1.3.1.3 曝气生物滤池的构造21-24
• 1.3.1.4 曝气生物滤池的优缺点24-25
• 1.3.2 曝气生物滤池的填料25-26
• 1.3.2.1 填料的研究进展及发展方向25-26
• 1.3.2.2 填料选择的原则26
• 1.3.3 曝气生物滤池的研究现状及存在的问题26-29
• 1.3.3.1 曝气生物滤池的研究现状27-28
• 1.3.3.2 曝气生物滤池存在的问题28-29
• 1.4 课题研究目的意义及内容29-30
• 1.4.1 课题研究的目的意义29
• 1.4.2 课题研究内容29-30
• 第2章 实验概况30-36
• 2.1 实验装置及工艺流程30-31
• 2.1.1 实验装置30
• 2.1.2 工艺流程30-31
• 2.2 实验材料31-32
• 2.2.1 实验填料31
• 2.2.2 实验用水31-32
• 2.2.3 实验药剂32
• 2.3 实验设备32-33
• 2.4 分析项目及方法33
• 2.5 实验内容33-36
• 2.5.1 实验内容33-34
• 2.5.2 实验影响因素及水平34-36
• 第3章 厌氧悬浮填料床的运行效能36-53
• 3.1 厌氧悬浮填料床的挂膜启动36-37
• 3.1.1 反应器启动方法36
• 3.1.2 启动结果与分析36-37
• 3.2 厌氧悬浮填料床对污染物的去除效果37-40
• 3.2.1 COD_(Cr)的去除效果37-38
• 3.2.2 氨氮的去除效果38-39
• 3.2.3 总磷的去除效果39
• 3.2.4 SS 的去除效果39-40
• 3.3 运行条件对厌氧悬浮填料床处理效果的影响40-49
• 3.3.1 水力停留时间对反应器处理效果的影响40-45
• 3.3.1.1 对COD_(Cr) 去除的影响40-41
• 3.3.1.2 对氨氮去除的影响41-42
• 3.3.1.3 对TP 去除的影响42-43
• 3.3.1.4 对SS 去除的影响43-45
• 3.3.2 pH 对厌氧悬浮填料床反应器处理效果的影响45-49
• 3.3.2.1 对COD_(Cr) 去除的影响45-46
• 3.3.2.2 对氨氮去除的影响46-47
• 3.3.2.3 对TP 去除的影响47-48
• 3.3.2.4 对SS 去除的影响48-49
• 3.4 最佳运行参数的确定49-50
• 3.4.1 影响COD_(Cr) 处理效果的各因素最佳水平的确定49
• 3.4.2 影响氨氮处理效果的各因素最佳水平的确定49-50
• 3.4.3 影响TP 处理效果的各因素最佳水平的确定50
• 3.4.4 影响SS 处理效果的各因素最佳水平的确定50
• 3.5 本章小结50-53
• 第4章 曝气生物滤池的运行效能53-80
• 4.1 曝气生物滤池的挂膜启动53-55
• 4.1.1 反应器启动方法53
• 4.1.2 启动结果与分析53-55
• 4.2 曝气生物滤池对污染物的去除效果55-58
• 4.2.1 对COD_(Cr) 的去除效果55-56
• 4.2.2 对氨氮的去除效果56
• 4.2.3 对总磷的去除效果56-57
• 4.2.4 对SS 的去除效果57-58
• 4.3 曝气生物滤池的反冲洗58-60
• 4.3.1 反冲洗理论58
• 4.3.2 反冲洗方式的确定58-59
• 4.3.3 反冲洗周期的确定59
• 4.3.4 反冲洗时间及强度的确定59-60
• 4.4 运行条件对曝气生物滤池处理效果的影响60-76
• 4.4.1 HRT 对反应器处理效果的影响60-66
• 4.4.1.1 对COD_(Cr) 去除的影响61-62
• 4.4.1.2 对氨氮去除的影响62-63
• 4.4.1.3 对总磷去除的影响63-64
• 4.4.1.4 对SS 去除的影响64-66
• 4.4.2 气水比对反应器处理效果的影响66-71
• 4.4.2.1 对COD_(Cr) 去除的影响66-67
• 4.4.2.2 对氨氮去除的影响67-69
• 4.4.2.3 对总磷去除的影响69-70
• 4.4.2.4 对TN 去除的影响70-71
• 4.4.3 曝气位置对反应器处理效果的影响71-73
• 4.4.4 填料层高度对反应器处理效果的影响73-75
• 4.4.5 最佳运行参数的确定75-76
• 4.4.5.1 影响COD_(Cr) 处理效果的各因素最佳水平的确定75-76
• 4.4.5.2 影响氨氮处理效果的各因素最佳水平的确定76
• 4.4.5.3 影响TN 处理效果的各因素最佳水平的确定76
• 4.4.5.4 影响TP 处理效果的各因素最佳水平的确定76
• 4.5 曝气生物滤池中COD_(Cr)去除反应动力学研究76-77
• 4.6 本章小结77-80
• 第5章 结论80-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87
• 攻读学位期间发表的学术论文目录87

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