自清洗式活性生物滤池用于城市生活污水深度处理的试验研究

【摘要】：针对我国水资源紧缺和水污染加剧的情况,污水排放标准不断提高,污水深度处理技术成为研究热点,并受到广泛应用。在传统砂滤池基础上进行改良,发明了自清洗式活性生物滤池,应用于污水深度处理,提高污水处理效果,使出水达到回用标准,节约水资源。自清洗式活性生物滤池的设备投资费用低,管理简单,连续提砂清洗保证了滤料的清洁,不需要停机反冲洗,兼具过滤和生物降解双重功能,辅助化学除磷还可达到较好的除磷效果。通过小试试验考察自清洗式活性生物滤池用于污水深度处理中对SS、COD、TN、NH3-N、TP的去除效果,以期将其推广至工程实践中应用。本论文对自清洗式活性生物滤池的过滤性能进行了试验研究,得出其在滤层高度80cm、滤速4~6m/h、砂循环速率10~12mm/min的工作参数条件下,过滤性能最佳,对SS的平均去除率为65%。在最佳过滤状态下,对COD、TN、NH3-N、TP的去除率最高分别为15%、7%、12%、5%。由此可见,对有机物的去除单纯依靠过滤作用效果不明显。论文进一步对自清洗式活性生物滤池进行生物启动试验研究,碳源(甲醇)投加量为40mg/L。挂膜成功初期对COD、TN、TP的平均去除率分别为45.8%、46.7%、10.2%。装置对COD、TN的去除率基本稳定标志着挂膜成功。试验研究了气水比和水力负荷对COD、SS、TN去除效果的影响,最终确定最佳气水比为2:1,最佳水力负荷为5~6m3/(m2·h)。在自清洗式活性生物滤池本身除磷效果不佳的情况下,本文对辅助化学除磷进行试验研究。分别以硫酸铝和聚合氯化铝为混凝剂,确定各自最佳投加量分别为66mg/L和40mg/L,都可使出水TP浓度低于0.5mg/L,研究认为最优混凝剂为聚合氯化铝。由此可见,化学除磷可以明显提高自清洗式活性生物滤池的除磷能力。 【关键词】：污水深度处理 自清洗式活性生物滤池 过滤 生物启动 化学除磷
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-30
• 1.1 研究背景和意义10-16
• 1.1.1 水资源现状10
• 1.1.2 水污染现状10-11
• 1.1.3 污水深度处理与回用的意义11-13
• 1.1.4 污水深度处理技术的概述13-16
• 1.2 连续砂滤技术的研究进展16-27
• 1.2.1 连续砂滤池的发展16-22
• 1.2.2 连续砂滤技术的理论研究22-27
• 1.3 研究目的与研究内容27-29
• 1.3.1 研究目的27-28
• 1.3.2 研究内容28-29
• 1.4 本章小结29-30
• 2 试验装置、材料、试剂与分析方法30-38
• 2.1 试验进水水质30
• 2.2 试验装置30-35
• 2.2.1 试验装置主体材料32-33
• 2.2.2 相关管道33
• 2.2.3 试验用泵33
• 2.2.4 流量计33
• 2.2.5 空气压缩机33-34
• 2.2.6 滤料34
• 2.2.7 空气34
• 2.2.8 试验药剂34-35
• 2.3 检测项目与分析方法35-37
• 2.3.1 进出水流量的测定35
• 2.3.2 压缩空气量的测定35
• 2.3.3 砂循环速率的测定35
• 2.3.4 反冲洗水量的测定35
• 2.3.5 水质检测指标及测定方法35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 自清洗式活性生物滤池过滤性能的研究38-48
• 3.1 自清洗式活性生物滤池工艺性能的优化38-43
• 3.1.1 滤料粒径的选取38
• 3.1.2 滤层高度对过滤性能的影响38-39
• 3.1.3 滤速对过滤性能的影响39-40
• 3.1.4 气量对砂循环速率的影响40-41
• 3.1.5 砂循环速率对过滤性能的影响41-42
• 3.1.6 液位差对反冲洗水量的影响42-43
• 3.2 自清洗式活性生物滤池在最佳过滤状态下的除污效果43-46
• 3.2.1 装置对SS的去除效果43
• 3.2.2 装置对COD的去除效果43-44
• 3.2.3 装置对TN的去除效果44-45
• 3.2.4 装置对NH3-N的去除效果45
• 3.2.5 装置对TP的去除效果45-46
• 3.3 本章小结46-48
• 4 自清洗式活性生物滤池生物降解效果的研究48-58
• 4.1 自清洗式活性生物滤池的挂膜启动48-52
• 4.1.1 挂膜方式的确定48
• 4.1.2 生物启动48-52
• 4.2 自清洗式活性生物滤池生物降解效果的影响因素研究52-57
• 4.2.1 气水比52-55
• 4.2.2 水力负荷55-57
• 4.3 本章小结57-58
• 5 自清洗式活性生物滤池除磷试验研究58-64
• 5.1 除磷药剂58-59
• 5.2 装置的除磷效果59-62
• 5.2.1 硫酸铝59-60
• 5.2.2 聚合氯化铝60-61
• 5.2.3 硫酸铝和聚合氯化铝的比较61-62
• 5.3 本章小结62-64
• 6 结论与建议64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 建议65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71
• 个人简历 硕士在读期间发表的学术论文与研究成果71

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