复合型氧化沟处理城市污水的除磷途径探讨

【摘要】：磷资源的匮乏与由N、P污染造成的水体富营养化是目前全球均面临的资源与环境问题,因而如何将污水中的磷有效的资源回收利用是近几十年来污水处理领域的研究热点。污水厂存在由磷酸盐的还原过程造成的磷损失,在这一过程中释放出的磷化氢(PH3)若能得到有效收集,则解决了磷污染问题的同时还能生产有经济价值且纯度较高的含磷物质作为再生资源进行回收利用。本试验对比分析了向前置厌氧的改良型Carrousel 2000氧化沟小试模型中投加悬浮填料前后系统的运行情况、厌氧池的释磷情况以及磷平衡计算结果,并通过静态厌氧释磷试验进行了进一步验证,同时还研究了不同进水TP浓度、有无活性污泥和填料投配比对静态厌氧释磷的影响,通过厌氧释磷情况和系统磷平衡计算的结果来探讨悬浮填料氧化沟系统的除磷途径。①氧化沟投加填料前稳定运行期间COD、TN、TP和NH4+-N指标的平均去除率分别为89.06%、77.92%、74.91%、91.44%;投加后平均去除率分别为89.14%、79.60%、76.98%、92.67%,出水浓度均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标,其中COD、TN、NH4+-N的平均出水浓度均能达到一级A标的要求。②氧化沟系统投加填料前后厌氧池平均释磷量分别为1.75mg/L、-1.61mg/L,发现投加填料后悬浮填料氧化沟系统中存在厌氧“吸磷”现象。而静态厌氧释磷试验结果表明在厌氧状态下确实存在“吸磷”现象,分析认为悬浮填料的添加是导致这一现象产生的主要原因,并排除了由DPB的反硝化吸磷以及聚磷菌自身趋利避害本能导致厌氧“吸磷”现象发生的可能,认为在厌氧状态下悬浮填料反应系统中应该还存在一种能使液相中的磷浓度不断降低的磷去除途径。③对有无活性污泥、不同填料投配比(10%、15%)和不同进水TP浓度(4.0mg/L、8.0mg/L和10.0mg/L)三个因素进行了静态工况试验,结果表明有机质与释磷量之间有一定关联。而且因素分析结果说明活性污泥的存在与否对释磷量的多少有显著影响,填料投配比则没有明显影响,而进水TP浓度在有污泥的条件下对释磷量有显著影响,无污泥的情况下影响不显著。无污泥的反应结果表明在静态厌氧释磷试验的反应器中存在某种反应能不断消耗水中的含磷物质,且随着进水TP浓度的升高其释磷速率的拐点出现时间延迟,在这一拐点后其TP的消耗速率骤然加快,但TP浓度变化对反应的整体趋势和消耗速率影响不大。④物料衡算结果表明不同运行条件下的静态厌氧释磷试验系统中都存在一定量的磷损失,而且有污泥的系统磷损失低于无污泥系统,认为这种消耗溶液中TP的反应造成的磷损失受有机质的影响。而分析对比投加悬浮填料前后的氧化沟系统的磷平衡结果,推断系统中存在一种悬浮填料生物膜上某种微生物在厌氧状态下将磷酸盐还原的反应,这种反应造成了系统中约0.1 g/d~0.2g/d的磷损失。 【关键词】：悬浮填料 除磷途径 磷酸盐还原 磷化氢
【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】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-22
• 1.1 课题背景9-13
• 1.1.1 磷污染现状及其危害9-10
• 1.1.2 磷资源利用与回收现状10-13
• 1.2 磷污染治理13-15
• 1.2.1 源头禁磷13
• 1.2.2 污水中磷的去除13-15
• 1.2.3 减小内源磷释放15
• 1.3 生物除磷机理15-18
• 1.3.1 传统生物除磷的机理15-16
• 1.3.2 反硝化除磷机理16-17
• 1.3.3 磷酸盐还原的研究现状17-18
• 1.4 国内外复合型氧化沟研究现状18-21
• 1.4.1 氧化沟概述18-20
• 1.4.2 复合型生物反应器20-21
• 1.5 课题的研究内容与目的21-22
• 1.5.1 课题的提出21
• 1.5.2 研究目的21
• 1.5.3 研究内容21-22
• 2 试验方法22-26
• 2.1 工艺流程与试验装置22-23
• 2.2 运行参数23
• 2.3 原水水质与分析方法23-26
• 2.3.1 原水水质23
• 2.3.2 主要指标分析方法23-24
• 2.3.3 试验药品24-26
• 3 悬浮填料氧化沟的厌氧释磷研究26-35
• 3.1 悬浮填料的性能与投配方式26
• 3.2 氧化沟系统的启动26-29
• 3.2.1 活性污泥的培养与驯化26-27
• 3.2.2 氧化沟稳定运行阶段的处理效果27-29
• 3.3 悬浮填料氧化沟系统的试验研究29-31
• 3.3.1 填料挂膜29-30
• 3.3.2 系统稳定运行阶段的处理效果30-31
• 3.4 投加填料前后处理情况分析31-33
• 3.4.1 总体处理情况的分析比较31-32
• 3.4.2 厌氧释磷情况的分析比较32
• 3.4.3 添加填料后厌氧“吸磷”现象产生原因的探讨32-33
• 3.5 本章小结33-35
• 4 悬浮填料氧化沟的静态厌氧释磷试验35-45
• 4.1 厌氧“吸磷”现象的静态试验验证35-37
• 4.2 不同因素条件下的静态试验结果37-40
• 4.2.1 影响因素的确定37-38
• 4.2.2 试验结果与分析38-40
• 4.3 不同因素的厌氧释磷影响分析40-44
• 4.3.1 活性污泥的影响41-42
• 4.3.2 进水TP浓度的影响42-43
• 4.3.3 填料投配比的影响43-44
• 4.4 本章小结44-45
• 5 系统磷平衡研究45-53
• 5.1 静态试验系统磷平衡研究45-48
• 5.1.1 静态试验系统TP的物料平衡45-46
• 5.1.2 静态试验系统的P平衡结果与分析46-48
• 5.2 悬浮填料氧化沟系统磷平衡研究48-52
• 5.2.1 系统TP的物料平衡48-49
• 5.2.2 悬浮填料氧化沟系统的P平衡结果与分析49-52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 结论与建议53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 建议54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-62
• 附录 A. 作者在攻读学位期间发表的学术论文目录62

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