“生物滤池+生物接触氧化池”组合工艺处理小城镇生活污水的试验研究

【摘要】：改革开放以来,我国城镇化进程发展迅速,但我国大部分小城镇未能建立完善的污水收集及处理设施,污水不加治理地就近排入自然水体,给水环境带来巨大的威胁。鉴于小城镇生活污水的特点和小城镇的经济状况,小城镇生活污水处理不可照搬大中城市的污水处理工艺。在小城镇建立分散式污水处理设施可实现小城镇生活污水的快速处理,本研究开发出了一种适用于我国小城镇的污水处理技术,即“生物滤池+生物接触氧化池”组合工艺。论文的主要研究工作如下:1)分别通过自然挂膜法和接种法启动反应器。生物滤池采用自然挂膜法启动,系统在启动20天后处理效果达到稳定,COD和NH4+-N去除率分别在55%和40%左右;生物接触氧化池采用接种挂膜法启动,系统在启动20天后处理效果达到稳定,COD和NH4+-N去除率分别在85%和80%左右;对两个反应器内的生物膜进行镜检,可观察到大量菌胶团、丝状菌以及少数草履虫、线虫和肉足虫等指示性生物,这些都标志着反应器启动成功。2)研究水力负荷、气水比和温度因素对污染物去除效能的影响。在单因素试验的基础上得到组合工艺的优化运行工况,即水力负荷为0.125 m3/(m2·h),气水比为12:1,温度为20~25℃;在该优化工况条件下,COD、NH4+-N、TN、TP和SS的平均去除率分别为89.3%、84.5%、70.4%、71.1%和82.8%,出水水质稳定且良好,能够达标排放。3)进行组合工艺抗冲击负荷能力的研究。在发生进水水量冲击时,进水水力负荷由Q0(Q0为设计水力负荷,Q0=0.125 m3/(m2·h))分别增加到1.5Q0、2.0Q0时,出水各项指标均有所升高,但经过12h的恢复,系统出水的COD、NH4+-N和TN均可达到一级B排放标准。4)进行微生物特性研究。生物接触氧化池缺氧段的微生物以黑灰色片状菌胶团为主,生物接触氧化池好氧段内生物膜很厚,颜色呈黄褐色。生物接触氧化池内填料单位表面积的生物量为0.3~0.6 mg,生物滤池内填料单位表面积的生物量只有0.3 mg左右,生物接触氧化池内微生物活性比生物滤池的高。通过比耗氧速率(SOUR)的测定可知,生物滤池和生物接触氧化池下部的微生物活性和比耗氧速率均高于上部。 【关键词】：生物滤池 生物接触氧化 小城镇污水处理 脱氮除磷 吸附除磷
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 我国小城镇水污染现状9
• 1.1.2 我国小城镇污水的特点9-10
• 1.1.3 小城镇污水处理工艺10-11
• 1.2 生物滤池工艺11-14
• 1.2.1 生物滤池工艺简介11
• 1.2.2 生物滤池工艺的原理及特点11-12
• 1.2.3 生物滤池工艺的研究现状12-14
• 1.3 生物接触氧化工艺14-16
• 1.3.1 生物接触氧化工艺简介14-15
• 1.3.2 生物接触氧化工艺的特点15
• 1.3.3 生物接触氧化工艺的研究进展15-16
• 1.4 课题的提出、研究目的及内容16-19
• 1.4.1 课题的提出16-17
• 1.4.2 研究目的17
• 1.4.3 研究内容17-19
• 2 反应器与试验设计19-27
• 2.1 生物滤池19-21
• 2.1.1 生物滤池的结构19-20
• 2.1.2 填料选择20-21
• 2.1.3 曝气系统21
• 2.2 生物接触氧化池21-24
• 2.2.1 生物接触氧化池的结构21-22
• 2.2.2 填料选择22-23
• 2.2.3 曝气系统23-24
• 2.3 试验设计与方法24-27
• 2.3.1 试验原水水质24
• 2.3.2 处理目标24-25
• 2.3.3 工艺流程25-26
• 2.3.4 测试项目及方法26-27
• 3 反应器的启动试验27-33
• 3.1 生物滤池的启动27-29
• 3.1.1 生物滤池的启动方法27
• 3.1.2 挂膜启动结果分析27-29
• 3.1.3 生物膜的生长情况29
• 3.2 生物接触氧化池的启动29-32
• 3.2.1 生物接触氧化池的启动方法29-30
• 3.2.2 挂膜启动结果分析30-31
• 3.2.3 生物膜的生长情况31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 “生物滤池+生物接触氧化池”组合工艺处理小城镇生活污水的运行效能分析33-59
• 4.1 水力负荷对组合工艺运行效能的影响33-41
• 4.1.1 水力负荷对COD去除效果的影响33-35
• 4.1.2 水力负荷对NH_4~+-N去除效果的影响35-36
• 4.1.3 水力负荷对TN去除效果的影响36-38
• 4.1.4 水力负荷对TP去除效果的影响38-39
• 4.1.5 水力负荷对SS去除效果的影响39-41
• 4.2 气水比对组合工艺运行效能的影响41-45
• 4.2.1 气水比对COD去除效果的影响41-42
• 4.2.2 气水比对NH_4~+-N去除效果的影响42-43
• 4.2.3 气水比对TN去除效果的影响43-44
• 4.2.4 气水比对TP去除效果的影响44-45
• 4.2.5 气水比对SS去除效果的影响45
• 4.3 温度对组合工艺运行效能的影响45-49
• 4.3.1 温度对COD去除效果的影响46-47
• 4.3.2 温度对NH_4~+-N去除效果的影响47
• 4.3.3 温度对TN去除效果的影响47-48
• 4.3.4 温度对TP去除效果的影响48-49
• 4.3.5 温度对SS去除效果的影响49
• 4.4 组合工艺优化工况下的运行效能研究49-53
• 4.4.1 优化工况下的组合工艺对COD的去除效果50
• 4.4.2 优化工况下的组合工艺对NH_4~+-N的去除效果50-51
• 4.4.3 优化工况下的组合工艺对TN的去除效果51-52
• 4.4.4 优化工况下的组合工艺对TP的去除效果52
• 4.4.5 优化工况下的组合工艺对SS的去除效果52-53
• 4.5 水力冲击对组合工艺污染物去除效能的影响53-56
• 4.6 本章小结56-59
• 5 “生物滤池+生物接触氧化池”组合工艺的微生物特性研究59-67
• 5.1 微生物特性参数及测定方法59-61
• 5.1.1 生物膜量及挥发性生物膜量59
• 5.1.2 悬浮污泥浓度59-60
• 5.1.3 比耗氧速率60-61
• 5.2 微生物空间分布特性61-66
• 5.2.1 生物膜形成机理61
• 5.2.2 生物相空间分布特性61-63
• 5.2.3 生物量空间分布特性63-65
• 5.2.4 生物活性空间分布特性65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 6 结论与建议67-69
• 6.1 结论67
• 6.2 建议67-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-77
• 附录77
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录77
• B. 作者在攻读硕士学位期间申请的专利目录77
• C. 作者在攻读硕士学位期间获奖情况77

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