两级曝气生物滤池处理低温污水效能研究

【摘要】：在我国北方等寒冷地区，污水在冬季受气候影响温度较低。低温引起生物处理能力降低、出水污染物浓度较高等问题。而随着国家对环境问题的重视，污水排放标准不断提高。所以，提高低温污水的处理效果成为研究热点。 试验采用缺氧/好氧两级BAF工艺，并对其低温启动及低温运行效果展开研究，为该工艺在我国北方等冬季寒冷地区应用推广及污水厂的提标改造提供有利的指导。 在启动研究中，试验对比考察了水温为常温（18℃～20℃左右）和低温（12℃～15℃左右）两种情况下曝气生物滤池的启动过程。试验得出，常温启动21天完成启动挂膜，此时COD、氨氮及TP去除率基本稳定在85.79%、84.89%和31.86%左右。低温启动33天才完成启动挂膜， COD、氨氮及TP去除率基本稳定在81.5%、80.35%和24.24%左右。 在水温对系统处理效果的影响的研究中，试验考察了水温为5℃、8℃、10℃、12℃和15-20℃五个温度段下反应器对COD、氨氮、TN及TP去除效果。结果表明，温度对系统氨氮及TN去除效果的影响比温度对系统COD和TP去除效果的影响显著。温度对硝化菌和亚硝化菌活性的影响远大于温度对异养菌活性的影响。以47.5cm处滤料为例，温度由常温降低至8℃左右异养菌、亚硝化菌和硝化菌的OUR降低幅度分别为：14.68%、32.92%、27.35%。 在两级曝气生物滤池低温运行影响因素研究中，试验得出，水温12℃左右，最佳水力负荷0.8m~3/m~2·h、最佳气水比5:1，最佳回流比为200%；水温10℃左右，最佳水力负荷0.6m~3/m~2·h、最佳气水比6:1，最佳回流比为150%；水温8℃左右，最佳水力负荷0.6m~3/m~2·h、最佳气水比7:1，最佳回流比为150%。对比考察混凝预处理化学除磷和同步化学除磷过程。试验确定，在低温条件下投药量达到70mg/L以上时，同步化学强化除磷对系统脱氮影响较大。此时，采用混凝预处理强化除磷优于同步化学强化除磷。采用混凝预处理+两级BAF工艺，在水温12℃左右，氯化铁最佳投药量为90mg/L时，出水满足国家一级A排放标准；在水温10℃和8℃时，通过调节运行参数出水很难达到一级A标准。 【关键词】：低温污水 曝气生物滤池 脱氮 除磷
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 课题的研究背景10-11
• 1.1.1 污水处理现状10
• 1.1.2 低温污水处理研究的必要性10-11
• 1.2 低温污水处理的研究现状11-13
• 1.2.1 低温污水研究的理论基础11
• 1.2.2 低温污水的研究现状11-13
• 1.3 曝气生物滤池的研究现状13-17
• 1.3.1 曝气生物滤池的概述13-14
• 1.3.2 曝气生物滤池的原理14
• 1.3.3 曝气生物滤池的工艺特点14-15
• 1.3.4 曝气生物滤池的工程应用及存在问题15-16
• 1.3.5 曝气生物滤池的研究现状16-17
• 1.4 脱氮及除磷研究现状17-19
• 1.4.1 生物脱氮原理及研究现状17-18
• 1.4.2 除磷原理及研究现状18-19
• 1.5 课题的研究目的、意义及内容19-21
• 1.5.1 研究的目的19
• 1.5.2 研究的意义19
• 1.5.3 研究内容19-21
• 第2章 试验材料和试验方法21-25
• 2.1 试验装置及滤料21-23
• 2.1.1 试验装置21-22
• 2.1.2 滤料选择22-23
• 2.2 试验水质23-24
• 2.3 试验测定指标24-25
• 2.3.1 测定方法24
• 2.3.2 主要测定仪器24-25
• 第3章 两级曝气生物滤池的低温启动研究25-41
• 3.1 两级曝气生物滤池启动挂膜研究25-33
• 3.1.1 常温启动研究25-28
• 3.1.2 低温启动研究28-32
• 3.1.3 常温启动与低温启动比较分析32-33
• 3.2 低温生物膜特性研究33-36
• 3.2.1 生物相显微镜分析33-34
• 3.2.2 生物膜扫描电镜分析34-35
• 3.2.3 水温降低对生物膜活性的影响35-36
• 3.3 低温反冲洗研究36-39
• 3.3.1 低温反冲洗周期37-38
• 3.3.2 低温反冲洗后恢复38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 两级曝气生物滤池低温运行的影响因素研究41-68
• 4.1 水温降低对系统的运行效果的影响41-44
• 4.1.1 水温的降低对 COD 的影响41-42
• 4.1.2 水温的降低对氨氮的影响42-43
• 4.1.3 水温的降低对 TN 的影响43-44
• 4.1.4 水温的降低对 TP 的影响44
• 4.2 水力负荷对系统处理低温污水的影响44-50
• 4.2.1 不同水力负荷下低温污水 COD 去除效果45-46
• 4.2.2 不同水力负荷下低温污水的氨氮去除效果46-47
• 4.2.3 不同水力负荷下低温污水 TN 去除效果47-49
• 4.2.4 不同水力负荷下低温污水 TP 去除效果49-50
• 4.3 回流比对系统处理低温污水的影响50-54
• 4.3.1 不同回流比下低温污水 COD 去除效果50-51
• 4.3.2 不同回流比下低温污水氨氮去除效果51-52
• 4.3.3 不同回流比下低温污水 TN 去除效果52-53
• 4.3.4 不同回流比下低温污水 TP 去除效果53-54
• 4.4 曝气量对系统处理低温污水的影响54-59
• 4.4.1 不同气水比下低温污水 COD 去除效果55-56
• 4.4.2 不同气水比下低温污水氨氮去除效果56-57
• 4.4.3 不同气水比低温污水 TP 去除效果57-59
• 4.5 投药方式及投药量低温优化59-65
• 4.5.1 两种投药方式处理低温污水的比较分析59-62
• 4.5.2 低温污水投药量的确定62-65
• 4.6 低温条件下的最佳运行效果比较65-67
• 4.7 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-75
• 致谢75

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