化学混凝—两级BAF强化处理低温城市污水研究

【摘要】：针对冬季冰封期城市污水处理效率降低的实际问题,本文采用化学混凝-两级曝气生物滤池(BAF)组合工艺对低温城市污水进行强化处理,分别考察了组合工艺小试和中试的除污效能并确定了最佳运行参数,在上述试验研究基础上建立并开展了化学混凝-两级BAF组合工艺的示范工程研究。 在实验室小试研究中,以COD、SCOD、TOC、TP、SS、NH4+-N和TN去除率为主要指标,分别考察了硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁和硫酸铝四种混凝剂对低温城市污水的处理效果,并确定硫酸铝为最佳混凝剂。低温条件下(6-10℃)化学混凝工艺的最佳工艺参数为pH 6.5-7.0,硫酸铝投量25-30mg/L,在其最佳pH值与投加量下,TP、SS、TOC、COD、SCOD、TN、NH4+-N的去除率分别为89.6%、97.3%、49.7%、47.1%、25.3%、7.1%和8.2%。另外分别研究了常温和低温条件下两级BAF工艺对污水的处理效果以及运行条件对反应器除污效能的影响,在此基础上确定了BAF反冲洗的周期、方式及强度。实验结果表明,常温下两级BAF对污水COD和NH4+-N有良好的去除效果,滤速为0.33-1m/h时,它们的去除率分别为84%和93%；而低温条件下(6-10℃)该工艺的去除效果不佳,COD和NH4+-N的去除率分别只有60%和47%,当投加甲醇作为外加碳源时,TN的去除率由35%提高至60%,且其去除率随甲醇投加量的增加有一定的提高。 现场中试试验以大庆东城污水处理厂的进水为试验原水,重点考察了在化学混凝的强化作用下,BAF对低温城市污水中有机物、氮和磷等污染物的净化效能。试验结果表明,单独采用两级BAF工艺,当原水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为450 mg/L、45 mg/L、60 mg/L和6 mg/L左右时,BAF可在25天内完成挂膜;系统运行稳定后,常温条件下(大于10℃)COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为94.3%、97.5%、77.71%和95.6%；低温条件下(10℃以下时),当混凝剂硫酸铝投量为25-30 mg/L时,组合工艺出水的COD、NH4+-N、TN和TP平均浓度分别为45.2 mg/L、3.26 mg/L、12.56 mg/L和0.43 mg/L。 示范工程经过一年多的调试运行,处理效果基本达到稳定,系统出水中COD、NH4+-N和TP平均浓度分别为41.2mg/L、2.91mg/L和0.46mg/L,主要指标能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。 【关键词】：化学混凝 曝气生物滤池 低温 城市污水
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题来源及研究背景9
• 1.1.1 课题来源9
• 1.1.2 研究背景9
• 1.2 低温城市污水处理的现状及发展趋势9-10
• 1.3 化学混凝强化工艺的研究进展10-13
• 1.3.1 混凝剂的特点和影响因素11-12
• 1.3.2 化学强化一级处理工艺的优点与存在的问题12-13
• 1.4 曝气生物滤池工艺研究进展13-17
• 1.4.1 曝气生物滤池概述13-14
• 1.4.2 BAF的工艺原理、性能及分类14-15
• 1.4.3 影响曝气生物滤池的关键因素15-16
• 1.4.4 曝气生物滤池的优缺点16
• 1.4.5 低温下化学强化混凝与曝气生物滤池组合工艺的应用16-17
• 1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容17-19
• 1.5.1 课题的研究目的17
• 1.5.2 课题的研究意义17
• 1.5.3 课题的研究主要内容17-19
• 2 试验材料、装置与试验方法19-28
• 2.1 试验材料19
• 2.1.1 试验用水水质19
• 2.2 试验装置19-22
• 2.2.1 小试试验装置19-20
• 2.2.2 中试试验装置20-22
• 2.2.3 示范工程现场图22
• 2.3 分析与检测方法22-23
• 2.4 试验方法23-28
• 2.4.1 小试试验方法23-25
• 2.4.2 现场中试试验方法25-26
• 2.4.3 示范工程研究26-28
• 3 化学混凝和曝气生物滤池工艺小试研究28-39
• 3.1 化学混凝处理城市生活污水的小试研究28-32
• 3.1.1 低温下混凝剂除污效能分析28-29
• 3.1.2 经济效益分析29-30
• 3.1.3 在最优pH和最佳投加量下硫酸铝除污染效能分析30
• 3.1.4 GC/MS分析结果30-32
• 3.2 BAF处理城市生活污水的小试研究32-37
• 3.2.1 两级曝气生物滤池除污效能分析32-37
• 3.3 本章小结37-39
• 4 化学混凝-两级BAF工艺中试研究39-44
• 4.1 化学混凝-两级BAF工艺中试参数的调试39
• 4.2 化学混凝-两级BAF除污效能分析39-43
• 4.2.1 化学混凝-两级BAF对COD的去除效果39-40
• 4.2.2 化学混凝-两级BAF对TP的去除效果40-41
• 4.2.3 化学混凝-两级BAF对NH_4~+-N的去除效果41-42
• 4.2.4 化学混凝-两级BAF对TN的去除效果42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 5 化学混凝-两级BAF工艺示范工程研究44-52
• 5.1 化学混凝-两级BAF工艺示范工程参数的调试44
• 5.2 示范工程对污染物的去除效能44-48
• 5.2.1 示范工程对COD的去除效果44-45
• 5.2.2 示范工程对NH_4~+-N的去除效果45-46
• 5.2.3 示范工程对TP的去除效果46-47
• 5.2.4 示范工程对SS的去除效果47-48
• 5.3 示范工程对安肇新河的影响48-51
• 5.3.1 示范工程运行后安肇新河的水质现状48-50
• 5.3.2 示范工程污染负荷分析50-51
• 5.4 本章小结51-52
• 结论52-53
• 建议53-54
• 参考文献54-57
• 个人简介57-59
• 导师简介59-60
• 获得成果目录清单60-61
• 致谢61

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