一体化生物滤池处理城镇污水生产性试验研究

【摘要】：随着我国城市化水平的迅速提高，对中小型点源污染的控制日益成为提高水环境质量和解决水资源短缺问题的关键。曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的污水生物处理新技术，具有占地面积省、处理效率高和运行管理方便等特点，成为处理城镇污水的适用技术之一。然而，目前曝气生物滤池在国内应用方面的研究尚不够系统完善，存在进一步推广的问题。为促进曝气生物滤池的研究发展及其在中小型点源污水处理中的应用，本文通过对曝气生物滤池增加厌氧段将之改造为一体化生物滤池，并利用该一体化生物滤池处理城镇污水，进行生产性试验研究，对一体化生物滤池的启动效能、影响因子作用规律、反冲洗等特性进行了试验研究和理论探讨。 本试验在重庆市城南污水处理厂进行。设计规模为1000m~3/d，两格滤池(12#、14#)规模各为500m~3/d。在温度条件接近及气水比、填料装填情况均相同的条件下，12#和14#滤池分别采用先间歇培养，而后负荷逐渐增加的连续流培养和直接按设计流量进水两种培养模式，进行启动模式对比试验。结果表明，采用直接按设计流量连续进水的启动方式较先间歇进水、再逐渐增加进水流量的启动方式快速，且管理方便。 在好氧填料层厚度为1.05m、1.35m、1.65m、1.95m条件下考察了进水量为500m~3/d，水力停留时间为9h时一体化生物滤池对污染物的去除效果。根据试验结果，如果一体化生物滤池以去除COD和SS为目的，好氧填料层厚度取1.35m已可以满足要求，即去除COD、SS的适宜好氧填料层厚度为1.35m；如果一体化生物滤池以去除COD、SS和氨氮为目的，则好氧填料层厚度取1.95m才能满足要求，因此，同时去除COD、氨氮的适宜好氧填料层厚度为1.95m。 在进水量500m~3/d，好氧填料层厚度为1.95m，水力停留时间为9h，温度26.5-30.2℃条件下，研究了气水比分别为6：1、9：1、12：1和15：1的条件下一体化生物滤池处理效果。结果表明：随着气水比的提高，COD去除率增高。当气水比由6：1增大到9：1时，COD去除率增高较明显，而当气水比由9：1增大到15：1时，COD去除率增高幅度不大。随着气水比的提高，SS去除率略有下降。在气水比为6：1～15：1范围内，SS去除率均保持在88％左右，出水SS指标均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B类标准。随着气水比的提高，氨氮去除率增加。根据进水氨氮浓度的高低，取气水比为12：1～15：1，可取得良好氨氮去除效果。随气水比的变化，总氮和总磷去除率均无明显变化。 【关键词】：污水处理 生物膜法 一体化生物滤池 运行特性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU992.3
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-14
• 1 绪论14-32
• 1.1 我国污水处理现状14-15
• 1.2 城镇污水处理工艺和技术15-18
• 1.2.1 城镇污水处理技术的要求15-16
• 1.2.2 城镇污水处理适用技术16-18
• 1.3 生物膜技术18-23
• 1.3.1 生物膜技术的有机底物净化机理18-19
• 1.3.2 生物膜技术的发展类型19-22
• 1.3.3 生物膜技术的特点22-23
• 1.4 曝气生物滤池技术23-30
• 1.4.1 曝气生物滤池的产生和发展23
• 1.4.2 曝气生物滤池的工作原理23-24
• 1.4.3 曝气生物滤池的技术特点24-25
• 1.4.4 曝气生物滤池国内外研究现状25-30
• 1.5 课题的提出、研究目的及内容30-32
• 1.5.1 课题的提出30
• 1.5.2 研究的目的及内容30-32
• 2 试验流程、构筑物及试验方法32-40
• 2.1 试验流程32
• 2.2 一体化生物滤池的设计构造32-33
• 2.3 试验污水水质33-35
• 2.4 取样时间的确定35-36
• 2.5 试验安排36-37
• 2.6 试验仪器与分析方法37-40
• 2.6.1 常规指标37
• 2.6.2 生物特性指标37-40
• 3 一体化生物滤池的启动试验40-44
• 3.1 反应器启动方法40
• 3.2 启动过程及分析40-42
• 3.3 本章小结42-44
• 4 一体化生物滤池的运行试验44-66
• 4.1 好氧填料层厚度对处理效能的影响44-50
• 4.1.1 对COD去除效果的影响44-45
• 4.1.2 对SS去除效果的影响45-47
• 4.1.3 对氨氮去除效果的影响47-48
• 4.1.4 对总氮去除效果的影响48-49
• 4.1.5 对总磷去除效果的影响49-50
• 4.2 气水比对处理效能的影响50-52
• 4.2.1 对COD去除效果的影响50
• 4.2.2 对SS去除效果的影响50-51
• 4.2.3 对氨氮去除效果的影响51
• 4.2.4 对总氮去除效果的影响51
• 4.2.5 对总磷去除效果的影响51-52
• 4.3 水力停留时间对处理效能的影响52-54
• 4.3.1 对COD去除效果的影响52
• 4.3.2 对SS去除效果的影响52-53
• 4.3.3 对氨氮去除效果的影响53
• 4.3.4 对总氮去除效果的影响53
• 4.3.5 对总磷去除效果的影响53-54
• 4.4 温度对处理效能的影响54-56
• 4.4.1 对COD去除效果的影响54
• 4.4.2 对SS去除效果的影响54-55
• 4.4.3 对氨氮去除效果的影响55
• 4.4.4 对总氮去除效果的影响55-56
• 4.4.5 对总磷去除效果的影响56
• 4.5 最佳运行参数的确定56-62
• 4.5.1 正交试验设计56-57
• 4.5.2 正交试验结果统计分析57-59
• 4.5.3 正交试验各因素水平显著性分析59-61
• 4.5.4 最佳运行参数的确定61-62
• 4.6 本章小结62-66
• 5 一体化生物滤池的反冲洗试验研究66-70
• 5.1 一体化生物滤池反冲洗特性66-67
• 5.2 反冲洗周期的确定67-68
• 5.3 反冲洗方案的确定68-69
• 5.3.1 反冲洗方式68
• 5.3.2 反冲洗条件68-69
• 5.3.3 反冲洗方案的确定69
• 5.4 本章小结69-70
• 6 一体化生物滤池动力学模式研究70-86
• 6.1 生物膜增长动力学模型概述70-75
• 6.1.1 生物膜增长速率方程70-72
• 6.1.2 CAPDEVILLE生物膜动力学体系72-75
• 6.2 底物去除动力学模型概述75-79
• 6.2.1 去除反应—扩散模式75-77
• 6.2.2 生物膜表面反应模式77-79
• 6.3 生物滤池底物降解动力学模型及其预测分析79-84
• 6.3.1 底物降解动力学模型的建立79-80
• 6.3.2 底物降解动力学模型的求解80-84
• 6.3.3 底物降解动力学模型的检验84
• 6.4 本章小结84-86
• 7 一体化生物滤池处理城镇污水经济分析86-88
• 8 结论88-90
• 致谢90-92
• 参考文献92-96
• 附录96-98
• 独创性声明98
• 学位论文版权使用授权书98

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