厌氧工艺在低浓度污水处理中的应用研究

【摘要】： 生活污水在整个社会污水排放总量中占有60%的比例,每年政府对城市和城镇污水处理花去大量的财力、人力,但却收益甚微,每年将近排放250亿吨生活污水,而采用传统工艺处理这些污水大约需花费150亿元/年,本文正是针对这种状况提出低投资、低能耗的厌氧处理工艺在处理生活污水中应用可行性研究。 实际上采用厌氧处理低浓度废水并不是一门新型的科学,在国外已经在很多地方开始实施。从厌氧发展开始到现在专业的高效厌氧反应器的出现为止,一直都在有人使用厌氧处理低浓度废水,国内的无能耗地埋式处理工艺实际上就是一种新型的ABR折板式厌氧反应器处理生活污水的一种实例。 本文以湄潭县城市污水处理工程为中试基地,该中试基地采用高效厌氧反应器+短程硝化的处理工艺,在调试过程中和启动正常后,对厌氧过程进行人为的多方位的控制条件,得到实际影响厌氧在处理低浓度废水方面的因素,并补充一些催化剂和保持良好的泥水混合状况来弥补由于原水温度为常温的缺陷,并取得良好的效果。 在中试过程中进行了金属元素催化剂及其投加方式、混合强度、负荷变化、碱度、温度等四方面的试验,并分别得出去除率和这些影响因素的曲线。 本文还提出厌氧反应的动力学模型和UASB反应器的计算模型,并把厌氧动力学和推流式反应器结合起来提出工程计算方程式。可以参考中试的各种数据作为基础数据输入后计算得出工程使用中反应器的各种数据。 厌氧出水是不能直接达到国家相关标准的,需要进一步进行二级好氧生化处理,传统的SBR、氧化沟、生物接触氧化都可以作为厌氧出水的后续处理工艺,但应调整其反应器的负荷,进行功能分区,强化硝化反应,这样才能真正起到降低投资和运行费用的作用。 作为日处理5000m3/d的中试污水处理厂,本文还给出了固定资产经济分析和实际运行费用分析,并给出最不利条件下的经济预算。 通过一系列的试验和模型推导,研究表明利用推流式高效厌氧反应器处理类试生活污水的低浓度废水是完全切实可行的,并且具有巨大的经济和管理优势。为了达到这种处理效果和体现这些优势,本文还给出了一些把厌氧应用于低浓度废水处理中的工程化建议和启动注意事项。 【关键词】：厌氧 低浓度废水 模型 厌氧反应器 固定资产投资 运行费用
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 国内外水资源现状8-10
• 1.1.1 国际水资源现状8
• 1.1.2 国内水资源现状8
• 1.1.3 水体污染概述8-10
• 1.2 论文的意义和尝试进行的工作10-11
• 2 厌氧处理废水的现状11-18
• 2.1 厌氧技术的产生和发展11-12
• 2.2 厌氧在处理高、中浓度废水中的应用12
• 2.3 厌氧在处理低浓度废水中的应用12-13
• 2.4 厌氧反应原理13-18
• 2.4.1 水解反应13-14
• 2.4.2 发酵酸化反应14-15
• 2.4.3 产乙酸反应15
• 2.4.4 产甲烷反应15-16
• 2.4.5 厌氧消化动力学研究现状16-18
• 3 厌氧处理城市污水的工程中试18-31
• 3.1 中试工程概况18-19
• 3.2 中试工程水处理工艺设计19-21
• 3.2.1 试验设计参数19-21
• 3.2.2 过程控制条件21
• 3.3 中试工程调试、化验及运行结果21-31
• 3.3.1 试验负荷对厌氧处理单元的影响24
• 3.3.2 试验碱度对厌氧处理单元的影响24-25
• 3.3.3 催化剂对厌氧处理单元的影响25-26
• 3.3.4 混合强度的影响26-27
• 3.3.5 产气量27-28
• 3.3.6 试验温度对厌氧处理效果的影响28-30
• 3.3.7 试验结论30-31
• 4 厌氧处理城市污水的模型分析31-37
• 4.1 反应器模型31-33
• 4.2 动力学模型33-37
• 5 厌氧反应器形式37-43
• 5.1 厌氧接触工艺37
• 5.2 ABR 折板式厌氧反应器37-38
• 5.3 UASB38-41
• 5.4 EGSB41-42
• 5.5 IC 内循环反应器42-43
• 6 厌氧处理低浓度废水后续处理工艺43-47
• 6.1 CASS43
• 6.2 生物接触氧化43-44
• 6.3 氧化沟44-47
• 7 经济分析47-51
• 7.1 固定资产分析47-50
• 7.2 运行费用分析50-51
• 8 结论、建议51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-59
• 附录：在校期间取得的科研成果59

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