好氧颗粒污泥的培养及处理城市污水的试验研究

【摘要】：好氧颗粒污泥是在好氧条件下活性污泥自凝聚形成的结构紧凑、外形规则的密集微生物聚合体。具有密度大、生物相丰富、抗冲击负荷强、有明显的好氧、厌氧分区等优点,由于其结构复杂,能在同一生物体内部形成多种氧环境与营养条件,因此是污水处理的理想生物体,具有广阔的前景。作为一种新兴的污水处理技术,好氧颗粒污泥处理污水已经成为污水处理领域中的研究热点。本科课题以普通絮状活性污泥作为接种污泥,利用自制SBR实验装置,培养阶段采用人工配水,通过逐渐提高进水负荷、改变培养运行方式及缩短沉淀时间等方法,培养出好氧颗粒污泥。培养过程中研究了颗粒污泥的形态及去除污染物的变化过程。在不同运行方式下研究了好氧颗粒污泥对污染物的去除效果,并确定了最佳运行方式。利用培养成熟的颗粒污泥分别研究了溶解氧及不同进水负荷对好氧颗粒污泥稳定性及去除污染物效果的影响。利用城市生活污水原水逐渐驯化好氧颗粒污泥,并研究其对城市生活污水的处理效果。采用逐渐提高进水负荷同时不断缩短沉降时间以及调整SBR装置运行方式培养好氧颗粒污泥,经过93天成功培养出性状良好的好氧颗粒污泥。颗粒污泥以球形为主,颗粒饱满密实,粒径均匀,表面光滑,颜色为淡黄色,粒径主要在2-4mm之间,最大达到6mm。 COD、NH3-N、TP的去除率分别达到94%、91%和80%以上。运行方式、溶解氧浓度及进水负荷对好氧颗粒污泥SBR系统都有重要的影响。在完全好氧运行方式下对污染物的去除效果比较稳定,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到95.4%、90.2%和83.3%。相比,好氧、缺氧交替运行方式COD的去除效果基本相同,但对氨氮和磷的去除效果都有所提高,去除率分别为93.2%和86.5%。在溶解氧影响因素试验中,曝气量在0.05mB/h时,不能满足系统对氧的需求,COD的去除率下降到83%。提高到1.0m3/h后系统整体处理效果较好COD、NH3-N和TP的去除效果分别为95.8%、91.1%和83.8%。曝气量进一步提高至0.15m3/h后,溶解氧达到7mg/L,各污染物的去除率并无太大变化,系统较为稳定。较低的进水COD浓度(100mg/L)导致丝状菌膨胀,出水较差,COD去除率降到80%。较高的COD浓度下(1000mg/L),颗粒污泥处理效果依然稳定,好氧颗粒污泥具有较强的抗冲击负荷能力。采用逐渐提高城市污水进水比例驯化好氧颗粒物,在原水比例为20%基础上逐渐提高至完全处理城市污水。在50%原水比例时系统受到一定的冲击,后逐渐恢复,最终对污水各项指标处理效果稳定,COD、NH3-N和TP各污染指标去除率稳定在80%、76%和76.85%。好氧颗粒污泥独特的好氧／缺氧／厌氧结构使得好氧颗粒污泥具有良好的脱氮除磷能力,且系统运行较稳定,对解决水体环境污染有着重要的作用。 【关键词】：好氧颗粒污泥 城市污水 SBR 脱氮除磷
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 课题研究的背景及目的意义13-14
• 1.1.1 课题来源13
• 1.1.2 课题研究背景13-14
• 1.1.3 课题研究的目的及意义14
• 1.2 好氧颗粒污研究现状及趋势14-21
• 1.2.1 好氧颗粒污泥形成及培养15-18
• 1.2.2 好氧颗粒污泥影响因素18-20
• 1.2.3 好氧颗粒污泥的应用研究20-21
• 1.2.4 研究热点与发展趋势21
• 1.3 课题主要研究内容及技术路线21-25
• 1.3.1 主要研究内容21-23
• 1.3.2 技术路线23-25
• 第二章 试验装置与分析方法25-31
• 2.1 实验仪器25
• 2.2 培养颗粒化污泥SBR实验装置25-27
• 2.3 接种污泥及进水水质27-28
• 2.3.1 接种污泥27
• 2.3.2 进水水质27-28
• 2.4 分析项目与检测方法28-31
• 2.4.1 常规分析项目28
• 2.4.2 湿污泥密度测定28-29
• 2.4.3 好氧颗粒污泥粒径分布测定29
• 2.4.4 颗粒污泥电镜扫描检测29-31
• 第三章 好氧颗粒污泥培养的研究31-41
• 3.1 培养及运行方式31-32
• 3.1.1 培养启动阶段31
• 3.1.2 培养形成、稳定阶段31-32
• 3.2 好氧颗粒污泥的培养及形成过程32-36
• 3.2.1 颗粒污泥形态、结构变化32-34
• 3.2.2 颗粒污泥物理性质变化34-36
• 3.3 培养过程中对污染物的去除效果36-39
• 3.3.1 COD的去除效果36-37
• 3.3.2 NH_3-N的去除效果37-38
• 3.3.3 磷的去除效果38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 好氧颗粒污泥稳定性及性能影响因素的研究41-61
• 4.1 SBR运行方式对好氧颗粒污泥性能影响的试验研究41-48
• 4.1.1 完全好氧运行方式对去除污染物过程的影响41-45
• 4.1.2 好氧/缺氧结合运行方式对去除污染物过程的影响45-48
• 4.2 溶解氧对好氧颗粒污泥稳定性及性能影响的试验研究48-53
• 4.2.1 曝气量与溶解氧的关系49
• 4.2.2 曝气量为0.05m~3/h时污染物的去除效果49-51
• 4.2.3 曝气量为0.1m~3/h时污染物的去除效果51-53
• 4.2.4 曝气量为0.15m~3/h时污染物的去除情况53
• 4.3 进水负荷对好氧颗粒污泥稳定性及性能影响的试验研究53-56
• 4.3.1 不同负荷下COD的去除效果54-55
• 4.3.2 不同负荷下NH_3-N的去除效果55-56
• 4.3.3 不同负荷下磷的去除效果56
• 4.4 优化条件下好氧颗粒污泥稳定性的试验研究56-58
• 4.4.1 COD的去除效果57
• 4.4.2 NH_3-N的去除效果57-58
• 4.4.3 TP的去除效果58
• 4.5 本章小结58-61
• 第五章 好氧颗粒污泥处理城市污水的效果的研究61-71
• 5.1 好氧颗粒污泥在城市生活污水中驯化培养的研究61-66
• 5.1.1 好氧颗粒污泥在城市污水驯化过程中的物理性质变化62-63
• 5.1.2 驯化过程中的不同配水比下污染物的去除效果63-66
• 5.2 好氧颗粒污泥处理城市污水效果的研究66-70
• 5.2.1 好氧颗粒污泥对城市污水各污染物的去除效果66-68
• 5.2.2 典型周期内城市污水各污染物的去除效果68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 结论71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 建议72-73
• 参考文献73-77
• 附录77-107
• 作者简介107
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文107-108
• 致谢108-109

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