加压溶气生化气浮法处理生活污水的试验研究

【摘要】：近年来,随着城市化进程的加速,城市生活污水总量的不断增加,迫切需要开发一种高效、节能、占地面积小的污水处理技术。加压溶气生化气浮法(Pressurized Aeration and Dissolved Air Flotation)将加压生化技术与加压溶气气浮技术耦合,在提高氧传递速率的同时,利用气浮法进行快速泥水分离。 本反应器由加压溶气罐和气浮池组成,采用聚氨酯球形填料为载体,以生活污水为研究对象,研究了加压溶气生化气浮法的可行性及对有机物去除效果的探讨,并研究了反应器的脱氮性能,以期为日后工艺的推广应用提高可靠的理论基础和有效的科学指导。对反应器的同步硝化反硝化脱氮现象进行了分析。 主要研究结果如下： (1)加压溶气释放压力后,带有大量气泡的泥水混合物经过气浮装置,快速完成固液分离,实验证明该工艺是可行的；对硫酸铁、氯化铁和聚合氯化铝(PAC)三种絮凝剂的絮凝效果进行了对比,絮凝试验的结果表明,PAC能够使气浮达到最佳效果；压力对出水中SS浓度有显著影响,当压力由0.10MPa增加到0.50MPa时,SS浓度由25mg·L-1降低到12mg·L-1。 (2)通过实验考察了压力、水力停留时间和气水比等因素对COD去除率的影响。实验结果表明,当压力、HRT和气水比分别达到0.40MPa、1.5h和3：1时,该工艺对COD去除率稳定在90%。 (3)通过DO、C/N和HRT因素试验,考察了反应器的脱氮性能。实验结果表明,当DO为2.5mg-L-1时,脱氮效果最佳,.TN去除率达到最大值77%。DO浓度达到3.5mg.L-1后,NH4+-N去除率提高到近99%。C/N为5：1时,TN出水浓度为6.0mg-L-1,去除率达到最大值83%。 (4)在PA-DAF运行阶段,发生了同步硝化反硝化现象,反应器具备同步硝化反硝化脱氮效果。这可能是因为填料上形成膜的厚度较大,生物膜的外部是好氧环境,硝化反应可充分进行,由于存在溶解氧的浓度梯度,在生物膜的内部形成了厌氧环境,有利于反硝化菌生长,进行反硝化反应。 (5)研究结果证明了本研究提出的加压溶气气浮法可以较好地同时解决加压生化技术的固液分离问题和供氧问题,同时证明了在加压条件下生物反应器内存在反硝化反应及同步硝化反硝化现象。 【关键词】：加压生化 气浮 有机物 脱氮
【学位授予单位】：浙江工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 引言11-21
• 1.1 研究背景11
• 1.2 常规污水处理工艺11-13
• 1.2.1 氧化沟法12
• 1.2.2 SBR法12
• 1.2.3 A/A/O法12-13
• 1.3 加压生化技术13-16
• 1.3.1 加压生化技术现状与应用14-16
• 1.3.1.1 国外发展与现状14-15
• 1.3.1.2 国内发展与现状15-16
• 1.4 加压溶气气浮技术16-17
• 1.4.1 加压溶气气浮技术的应用16-17
• 1.5 同步硝化反硝化脱氮理论及研究现状17-19
• 1.5.1 同步硝化反硝化现象17
• 1.5.2 同步硝化反硝化理论依据17-18
• 1.5.3 同步硝化反硝化研究现状与实践18-19
• 1.6 课题研究目的及主要内容19-21
• 1.6.1 课题来源19
• 1.6.2 研究目的及意义19-20
• 1.6.3 研究内容20-21
• 第二章 实验装置及测定方法21-30
• 2.1 实验装置21-22
• 2.2 自动控制系统22-23
• 2.3 实验用水23-24
• 2.4 填料24
• 2.5 检测项目及方法24-25
• 2.6 PA-DAF系统的启动25-29
• 2.6.1 挂膜25-28
• 2.6.2 驯化28-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 PA-DAF去除生活污水有机物的研究30-39
• 3.1 气浮效果研究30-32
• 3.2 压力对COD去除率的影响32-33
• 3.3 水力停留时间对COD去除率的影响33-35
• 3.4 气水比对COD去除率的影响35-36
• 3.5 整体运行效果36-37
• 3.6 本章小结37-39
• 第四章 PA-DAF对生活污水的脱氮性能研究39-55
• 4.1 溶解氧对处理效果的影响40-46
• 4.1.1 气水比与溶解氧41-42
• 4.1.2 DO对处理效果的影响42-46
• 4.2 HRT对处理效果的影响46-49
• 4.3 碳氮比对处理效果的影响49-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 实验运行的探讨55-62
• 5.1 稳定运行试验55-57
• 5.2 同步硝化反硝化57
• 5.3 分析57-60
• 5.3.1 宏观/微观环境58-59
• 5.3.2 微生物特性59-60
• 5.4 经济分析60
• 5.5 本章小结60-62
• 第六章 结论和展望62-64
• 6.1 结论62-63
• 6.2 创新点63
• 6.3 展望63-64
• 参考文献64-70
• 硕士期间完成的论文和申请的发明专利70-71
• 致谢71-72

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