A~2/O淹没式生物膜工艺处理中小城镇污水机理与动力学研究

【摘要】：本文以山东东阿县污水处理厂A~2/O淹没式生物膜工艺为研究对象,进行了A~2/O淹没式生物膜工艺沿程对污染物去除效果的分析;研究了不同工艺运行条件与参数对A~2/O淹没式生物膜工艺厌氧池和好氧池去除效能的影响;将一期工程A~2/O淹没式生物膜工艺沿程各单元处理效能与二期工程A~2/O活性污泥工艺进行比较分析;给出了A~2/O淹没式生物膜工艺厌氧池和好氧池底物降解动力学模型。 东阿县污水处理厂进水流量总变化系数为1.29,小于设计值1.40;A~2/O淹没式生物膜工艺对主要污染物COD_(cr)、NH_3-N、磷和SS月平均去除率分别为95.7%、95.5%、69.1%和93.9%,出水浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。CODcr在厌氧池中去除量变化较大,在缺氧池和好氧池中去除量稳定;氨氮在厌氧池中去除稳定,在缺氧池和好氧池中平均去除量变化比较大;磷沿程平均浓度变化较大,但出水浓度达到排放标准。 研究发现A~2/O淹没式生物膜工艺厌氧池中存在反硝化厌氧氨氧化协同反应,厌氧池中通过微生物降解的氨氮、亚硝态氮和硝酸盐氮平均去除量分别为2.43、0.038和4.11mg/L。厌氧池高浓度有机物(大于400mg/L)降低氨氮去除率;适当NOx浓度有利氨氮去除,随着浓度提高(大于16.2mg/L)氨氮降解降低;进水氨氮浓度升高(大于30.0mg/L),氨氮去除率提高;磷浓度变化对氨氮去除影响较小;在较高温度(30℃左右)下氨氮去除率较高。通过试验得出有机容积负荷范围为2.3～2.5Kg/m~3·d,HRT为8.3～8.9h,C/N比为4～5左右淹没式生物膜池脱碳硝化效果较好。 A~2/O活性污泥处理工艺整体处理效果略高于A~2/O淹没式生物膜工艺,淹没式生物膜池脱碳和硝化效果高于活性污泥池,一二期总运行费用0.57元/m~3。 A~2/O淹没式生物膜工艺厌氧池有机物降解动力学参数ω= 0. 0002L·h~(-1)·mg~(-1),氨氮降解动力学参数k_2 = 15.777×10-3h~(-1);好氧池有机物降解动力学参数-3~(-1))~(-1))K_(max)= 0. 023×10~3L·h~(-1)·mg~(-1);氨氮降解动力学参数γ_(N,max)=0. 0792×10·~(-3)h·~(-1)。 【关键词】：中小城镇污水 A~2/O淹没式生物膜工艺 影响因素 工艺比较 动力学模型
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-27
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 中小城镇污水的来源与特点11
• 1.1.2 中小城镇污水处理工艺11-13
• 1.1.3 中小城镇污水处理中的问题13
• 1.2 A~2/O 淹没式生物膜工艺原理与特点13-15
• 1.2.1 A~2/O 淹没式生物膜工艺原理13-15
• 1.2.2 A~2/O 淹没式生物膜工艺特点15
• 1.3 复合淹没式生物膜工艺研究进展15-22
• 1.3.1 复合淹没式生物膜工艺研究现状15-20
• 1.3.2 复合淹没式生物膜工艺应用现状20-22
• 1.4 厌氧氨氧化脱氮22-26
• 1.4.1 传统生物脱氮机理22-24
• 1.4.2 厌氧氨氧化原理24-26
• 1.5 课题研究意义和研究内容26-27
• 1.5.1 课题研究意义26
• 1.5.2 课题研究内容26-27
• 2 A~2/O 淹没式生物膜工艺沿程污染物去除分析27-38
• 2.1 东阿县污水处理厂介绍27-30
• 2.1.1 工艺流程27-28
• 2.1.2 设计进出水水质28
• 2.1.3 工艺参数28-29
• 2.1.4 研究方法及项目测定方法29-30
• 2.2 污水处理厂进水量变化分析30-31
• 2.2.1 污水处理厂进水量变化30-31
• 2.2.2 进水量变化系数分析31
• 2.3 A~2/O 淹没式生物膜工艺沿程污染物去除研究31-36
• 2.3.1 沿程处理单元对COD_(cr) 的去除分析32-33
• 2.3.2 沿程处理单元对氨氮的去除分析33-34
• 2.3.3 沿程处理单元对磷的去除分析34-36
• 2.3.4 系统对SS 去除分析36
• 2.4 本章小结36-38
• 3 A~2/O 淹没式生物膜工艺污染物去除影响因素研究38-51
• 3.1 厌氧池厌氧氨氧化现象研究38-39
• 3.1.1 厌氧池中氨氮变化38
• 3.1.2 亚硝酸盐和硝酸盐氮沿程变化38-39
• 3.2 厌氧池氨氮去除影响因素研究39-44
• 3.2.1 COD_(cr) 浓度对厌氧池中氨氮去除的影响39-40
• 3.2.2 NO_X 浓度对厌氧池中氨氮去除的影响40-41
• 3.2.3 氨氮浓度对厌氧池中氨氮去除的影响41-42
• 3.2.4 磷浓度对厌氧池中氨氮去除的影响42-43
• 3.2.5 温度对厌氧池中氨氮去除的影响43-44
• 3.3 微生物分析44-45
• 3.4 淹没式生物膜池的影响因素分析45-50
• 3.4.1 COD 容积负荷对处理效果的影响45-47
• 3.4.2 HRT 对处理效果的影响47-49
• 3.4.3 C/N 对处理效果的影响49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 4 A~2/O 淹没式生物膜与 A~2/O 活性污泥工艺沿程效能比较51-59
• 4.1 污染物去除效果比较51-56
• 4.1.1 COD_(cr) 去除效果比较51-53
• 4.1.2 氨氮去除效果比较53-55
• 4.1.3 磷去除效果比较55-56
• 4.2 工艺运行和经济效果分析56-57
• 4.3 本章小结57-59
• 5 动力学模型预测研究59-70
• 5.1 厌氧池底物降解动力学分析59-64
• 5.1.1 厌氧池有机物降解动力学模型60-62
• 5.1.2 厌氧池氨氮降解动力学模型62-64
• 5.2 好氧池底物降解动力学分析64-68
• 5.2.1 好氧池有机物降解动力学分析65-67
• 5.2.2 好氧池氨氮降解动力学分析67-68
• 5.3 本章小结68-70
• 6 结论与建议70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 建议71-72
• 参考文献72-78
• 致谢78-79
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果79

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