污水处理厂应用絮凝+长纤维过滤提标改造试验研究

【摘要】：本文在调研南京市某污水处理厂二沉池出水水质基础上,以二沉池出水作为原水采用絮凝+长纤维过滤工艺开展试验,研究了不同混凝剂和助凝剂的静态混凝和动态混凝效果,系统分析了絮凝+长纤维过滤工艺用于提标改造的效果,探讨了絮凝+长纤维过滤工艺应用于城镇污水深度处理的可行性。对污水处理厂二沉池出水水质分析表明：出水SS为6.96-10.44mg/L,浊度为6～9NTU,TP为0.72～1.15mg/L,TN为12.32～14.56mg/L,CODcr为20.15-42.16mg/L。TP溶解态占比92.88%,悬浮态占比7.12%;CODcr溶解态占比91.89%,悬浮态占比8.11%；TN溶解态占比95.26%,悬浮态占比4.74%。其中N03-N占比83.32%、N02-N占比1.32%、NH3-N占比7.98%、有机氮占比7.38%。选择AS、PAC、PFS三种混凝剂,通过静态混凝试验遴选出用于处理二沉池出水最佳混凝剂为PAC,最佳投加量为80mg/L;投加助凝剂PAM后,试验确定了最佳药剂组合为PAC+P AM,投加量分别为8Omg/L、.5mg/L。静态试验污染物去除效果表明：单独投加PAC能有效的去除浊度、TP,去除率达到60%以上,TN、NH3-N去除率为7.53%、8.31%,CODcr能去除25.65%。复合投加PAC和PAM,加快了颗粒絮凝速度,絮体更大;浊度去除率达到70%以上,TP的去除效果较单独投加PAC时提升并不明显,CN、CODcr去除率为11.42%、24.75%。试验研究了长纤维直接过滤、加PAC絮凝+长纤维过滤、加AC+PAM絮凝+长纤维过滤三种不同的过滤模式。直接过滤试验结果表明：长纤维过滤在20m/h-50m/h之间的各种初始滤速下均可使初滤水在1分钟内降至0.5NTU以下；过滤周期长、纳污量大,有效过滤期内的截污量在6-10kg/(m3-滤料),浊度的去除效果显著,平均去除率可达60%以上,TP、TN、CODcr只是去除少量悬浮态,去除率为12.54%、10.14%、13.59%；当污水厂出水悬浮物含量较高和颗粒态碳氮磷较高,而进水TP、TN、CODcr已满足一级A标准,建议采用长纤维直接过滤进行提标改造。PAC絮凝+长纤维过滤试验结果表明：初始滤速在20～50m/h范围内,PAC动态混凝最佳投加量为60rmg/L;浊度、TP的去除率达到60%以上,N、CO Dcr的去除率为10.32%、16.21%,有效过滤周期内均能达到一级A标准;当污水厂悬浮物含量较高、颗粒态碳氮较高、TP较高,而进水TN、CODcr已满足一级A标准,建议采用PAC絮凝+长纤维过滤进行提标改造。PAC+PAM絮凝+长纤维过滤试验结果表明：初始滤速在20～50m/h范围内,PAC+PAM动态混凝最佳复合投加量分别为60mg/L、mg/L;当进水TP在1mg/L左右时,加PAM对TP的去除效果非常明显,在过滤前3h出水TP基本上维持在0.2mg/L以下,出水TP在有效周期内均小于0.5mg/L；絮凝过滤初滤时间短,在试验20m/h～50m/h的初始滤速下,出水浊度均可在2分钟内降至0.5NTU以下,滤料的纳污量大(16～34kg/m3);TN、CODcr去除率为9.91%、14.65%,出水能满足一级A标准；当污水厂出水悬浮物含量较高、颗粒态碳氮较高、TP较高,而进水TN、CODcr已满足一级A标准,建议采用PAC+PAM絮凝+长纤维过滤进行提标改造。试验采用沸石强化去除TN的研究结果表明,采用60～80目天然斜发沸石,在吸附平衡时间为90min、吸附剂最佳投加量为30g/L的条件下,N、NO3-N的去除率不到10%,而NH3-N的去除率高达90%以上。由此可知该种沸石对NH3-N的去除效果非常明显,可以选择沸石对NH3-N含量很高的废水进行强化去除。 【关键词】：提标改造 絮凝 长纤维过滤 沸石吸附
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 前言11-23
• 1.1 课题研究背景11-13
• 1.1.1 城市污水排放现状11
• 1.1.2 提标改造的必要性11-12
• 1.1.3 提标改造研究的意义12
• 1.1.4 污水排放标准简介12-13
• 1.2 常见的污水深度处理技术13-15
• 1.2.1 物理化学法14
• 1.2.2 生物处理法14-15
• 1.2.3 膜处理法15
• 1.2.4 氧化处理法15
• 1.3 絮凝过滤工艺综述15-22
• 1.3.1 絮凝过滤工艺的定义15
• 1.3.2 长纤维过滤及其特性15-16
• 1.3.3 絮凝过滤工艺的影响因素16-18
• 1.3.3.1 絮凝过程的影响因素16-18
• 1.3.3.2 过滤过程的影响因素18
• 1.3.4 絮凝过滤工艺的絮凝剂18-22
• 1.3.4.1 常用的絮凝剂18-19
• 1.3.4.2 絮凝作用机理19-20
• 1.3.4.3 过滤作用机理20-22
• 1.4 课题研究目的与内容22-23
• 1.4.1 研究目的22
• 1.4.2 研究内容22-23
• 第二章 试验装置与方法23-31
• 2.1 试验装置23-27
• 2.1.1 小试试验23-24
• 2.1.1.1 试验仪器23
• 2.1.1.2 试验试剂23
• 2.1.1.3 试验步骤23-24
• 2.1.2 中试试验24-27
• 2.1.2.1 加药系统24
• 2.1.2.2 过滤系统24-27
• 2.1.2.3 反冲洗系统27
• 2.2 试验方法27-31
• 2.2.1 水质指标分析方法27-28
• 2.2.2 试验进水水质指标组成分析28-29
• 2.2.3 试验内容与过程29-31
• 第三章 静态混凝试验研究31-37
• 3.1 混凝剂单项投加优选31-35
• 3.1.1 混凝剂种类遴选31-33
• 3.1.2 混凝剂最佳投加量确定33-35
• 3.2 PAC+PAM复配混凝剂投加优选35-36
• 3.2.1 复配混凝剂配比及投加量的确定35-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 长纤维直接过滤试验研究37-45
• 4.1 初滤水水质分析37-38
• 4.2 有效过滤周期38-39
• 4.3 有效过滤周期的平均滤速和纳污量39-41
• 4.4 主要污染物的去除情况41-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 絮凝+长纤维过滤试验研究45-61
• 5.1 单项投加PAC絮凝过滤分析45-51
• 5.1.1 动态混凝最佳投加量的确定45
• 5.1.2 初滤水水质分析45-46
• 5.1.3 有效过滤周期46-47
• 5.1.4 有效过滤周期的平均滤速和纳污量47-49
• 5.1.5 主要污染物的去除情况49-51
• 5.2 复合投加PAC与PAM絮凝过滤分析51-57
• 5.2.1 动态混凝最佳投加量的确定51-52
• 5.2.2 初滤水水质分析52
• 5.2.3 有效过滤周期52-54
• 5.2.4 有效过滤周期的平均滤速和纳污量54-55
• 5.2.5 主要污染物的去除情况55-57
• 5.3 本章小结57-58
• 5.4 项目投资和运行成本估算58-61
• 第六章 沸石吸附总氮强化去除实验分析61-67
• 6.1 沸石吸附简介61-62
• 6.1.1 沸石基本性质61
• 6.1.2 吸附基本概念61
• 6.1.3 沸石吸附61-62
• 6.2 沸石吸附平衡时间的确定62-63
• 6.3 沸石吸附量的确定63
• 6.4 主要污染物去除分析63-65
• 6.5 本章小结65-67
• 第七章 结论与建议67-69
• 7.1 结论67-68
• 7.2 建议68-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-75
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文75

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