厌氧/好氧生物床处理低碳源生活污水的研究

【摘要】：随着我国城镇化的快速发展,尤其在广东省,城镇的生活污水也必将纳入处理范围之内,研究能耗低、物耗低、二次污染少、占地面积小、高度集成的城镇污水处理技术显得尤为重要。由于城镇生活污水碳源偏低,碳、氮、磷比例失调,一般的活性污泥法或曝气生物滤池难以实现高效脱氮除磷,如何实现城镇生活污水的高效脱氮除磷已成为很多研究者关注的问题。本试验以沸石和陶粒为生物床填料,以厌氧/好氧活性污泥工艺作参照,研究两种填料生物床的厌氧/好氧工艺对低碳源生活污水的处理效果,比较各自的处理效果,以期选出较好的厌氧/好氧工艺的生物填料。 试验研究结果表明:厌氧/好氧沸石生物床对COD_(Cr)、NH_3-N及TP去除率分别为:86.18%、83.76%及70.96%,最终出水的COD_(Cr)、、NH_3-N及TP浓度分别为:19.23 mg/L、2.66 mg/L及0.36 mg/L,均优于我国城镇污水处理厂综合排放一级A标准;厌氧/好氧沸石生物床处理对生活污水的处理效果优于厌氧/好氧陶粒生物床和厌氧/好氧活性污泥;厌氧/好氧沸石生物床厌氧处理去除了污水中的大部分COD_(Cr)、、NH_3-N及TP,降低了好氧生物床的污染物负荷,有利于实现厌氧/好氧沸石生物床的高效处理能力,同时还节省动力,可降低污水处理成本。 COD_(Cr)/NH_3-N对脱氮除磷效果的影响的研究表明:进水COD_(Cr)/NH_3-N为5~10时:厌氧/好氧填料生物床的NH_3-N去除率和TP去除率优于厌氧/好氧活性污泥工艺;NO3--N浓度对脱氮除磷效果的影响的研究表明:低浓度的NO3--N(0.5mg/L~1.2mg/L)对厌氧生物床和厌氧活性污泥的NH_3-N和TP处理效果的影响不明显,NO3--N(0.5mg/L~3.0mg/L)浓度变化对好氧生物床和好氧活性污泥的NH_3-N和TP处理效果较明显。 沸石生物床的生物膜生长较快,且生物膜量较稳定,表明沸石生物膜附着稳定,不易老化,填料层不易板结,适合长期运行;陶粒生物床的生物膜量波动较频繁,表明陶粒表面生长的生物膜附着性较差,容易脱落,若长时间运行,床层填料容易出现板结,要实现稳定运行可能比较难。 试验研究成果的应用结果表明:厌氧/好氧生物床工艺进行自然挂膜时, COD_(Cr)、NH_3-N及TP浓度处理效果不明显,曝气充氧只能提高好氧出水的DO浓度,不能提高处理效率;厌氧/好氧生物床工艺进行活性污泥挂膜时,COD_(Cr)好氧处理效果明显,有时好氧出水的COD_(Cr)浓度在50mg/L以下,但NH_3-N和TP的处理效果不明显。若要提高处理效率需作以下调整:将进水泵自动控制系统调整为适当的时间间隔较稳定的间歇性进水;对曝气充氧机进行自动控制,在间歇进水的同时实现好氧池的间歇曝气充氧;每天定时启动污泥泵,及时回流沉淀池污泥;将好氧池的进水口改在池底。 【关键词】：生活污水 低碳源 沸石 陶粒 活性污泥 生物床 去除率
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-30
• 1.1 水资源现状及水环境概况15-16
• 1.2 水污染治理现状16-18
• 1.2.1 城市生活污水治理现状16-17
• 1.2.2 农村生活污水治理现状17-18
• 1.3 生物膜法研究现状18-26
• 1.3.1 生物膜及其形成18-21
• 1.3.2 生物膜生长的影响因素21-22
• 1.3.3 生物膜挂膜22-23
• 1.3.4 生物滤池23-24
• 1.3.5 生物接触氧化24-25
• 1.3.6 生物流化床法25
• 1.3.7 复合生物膜反应器25
• 1.3.8 移动床生物膜反应器25-26
• 1.4 生物填料研究现状26-28
• 1.4.1 沸石26-27
• 1.4.2 陶粒27-28
• 1.5 选题背景、研究目的、研究内容及研究意义28-30
• 1.5.1 选题背景28
• 1.5.2 研究目的28
• 1.5.3 研究内容28-29
• 1.5.4 研究意义29-30
• 第二章 试验材料及方法30-39
• 2.1 试验装置30-31
• 2.2 试验流程31-32
• 2.3 试验材料来源及特点32-33
• 2.3.1 生活污水32
• 2.3.2 沸石32
• 2.3.3 陶粒32-33
• 2.3.4 活性污泥33
• 2.4 试验主要分析方法33-38
• 2.4.1 COD~(Cr)测定方法33-34
• 2.4.2 氨氮测定方法34-35
• 2.4.3 硝酸盐氮测定方法35-36
• 2.4.4 总磷测定方法36-37
• 2.4.5 生物膜量37-38
• 2.5 试验药品38-39
• 第三章 试验结果与分析39-63
• 3.1 运行方式39-40
• 3.2 填料种类对厌氧处理效果的影响40-45
• 3.2.1 对有机污染物（COD~(Cr)）处理效果的影响40-41
• 3.2.2 对氨氮（NH_3-N）处理效果的影响41-43
• 3.2.3 对总磷（TP）处理效果的影响43-45
• 3.3 填料种类对好氧处理效果的影响45-49
• 3.3.1 对有机污染物（COD~(Cr)）处理效果的影响45-46
• 3.3.2 对氨氮（NH_3-N）处理效果的影响46-48
• 3.3.3 对总磷（TP）处理效果的影响48-49
• 3.4 填料种类对厌氧/好氧工艺处理效果的影响49-53
• 3.4.1 对有机污染物（COD~(Cr)）处理效果的影响49-51
• 3.4.2 对氨氮（NH_3-N）处理效果的影响51-52
• 3.4.3 对总磷（TP）处理效果的影响52-53
• 3.5 COD~(Cr)/NH_3-N 对脱氮除磷的影响53-56
• 3.5.1 COD~(Cr)/NH_3-N 对厌氧脱氮除磷的影响53-54
• 3.5.2 COD~(Cr)/NH_3-N 对好氧脱氮除磷的影响54-56
• 3.6 NO_3~--N 对脱氮除磷的影响56-58
• 3.6.1 NO_3~--N 对厌氧氧脱氮除磷的影响56-57
• 3.6.2 NO_3~--N 对好氧脱氮除磷的影响57-58
• 3.7 生物膜生长情况及生物相58-60
• 3.7.1 生物膜的测量方法58
• 3.7.2 生物膜增长动力学模型58-59
• 3.7.3 生物膜的生长变化情况59-60
• 3.7.4 生物相60
• 3.8 小结60-63
• 3.8.1 填料种类对工艺处理效果的影响60-61
• 3.8.2 COD~(Cr)/NH_3-N 对脱氮除磷的影响61-62
• 3.8.3 NO_3~--N 对脱氮除磷的影响62
• 3.8.4 生物膜生长情况62-63
• 第四章 试验研究成果的应用63-72
• 4.1 污水处理流程简介63-64
• 4.2 生物填料64-65
• 4.2.1 厌氧生物填料64
• 4.2.2 好氧生物填料64-65
• 4.3 自然挂膜对污水的处理效果65-67
• 4.3.1 运行方式65
• 4.3.2 处理效果65-67
• 4.4 接种挂膜对污水的处理效果67-69
• 4.4.1 运行方式67
• 4.4.2 处理效果67-69
• 4.5 存在问题及解决方法69-70
• 4.5.1 存在问题69-70
• 4.5.2 解决方法70
• 4.6 小结70-72
• 第五章 结论与展望72-74
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文79-80
• 致谢80

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