磁絮凝强化城市污水处理的试验研究

【摘要】：随着经济的发展,中国的城镇人口日益增多,居民的生活条件日益改善,城市污水正朝着排放量大、污染物浓度高的趋势发展。我国于2003年7月1日实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)对污水处理厂的各项排放指标提出了更严格的标准。目前我国城市污水厂大部分采用传统活性污泥工艺,其二级处理出水很难达到现行的一级A标准,因此有必要寻找一种新工艺来提高传统活性污泥法的处理效果。研究本试验研究内容包括两部分,第一部分为磁絮凝深度处理城市污水,第二部分为SBR工艺加磁粉的磁活性污泥法处理一级沉淀池出水。 实验的第一部分利用静态烧杯试验比较了三种絮凝剂即硫酸铝、氯化铁和聚合硫酸铁对城市污水絮凝处理的效果。之后选择效果最佳的絮凝剂(聚合硫酸铁)进行磁絮凝试验。本实验还研究了不同投加量的磁粉、混凝剂及助凝剂对絮凝效果的影响,同时还确定了搅拌方式和药剂投加顺序的最优方案。通过实验可以得出,在快速搅拌(300r/min)下加入磁粉50mg/L,待磁粉分散于整个水体后加入混凝剂(聚合硫酸铁)25mg/L,快速搅拌2min；最后加入助凝剂(聚丙烯酰胺)1.0mg/L,并慢速搅拌(60r/min)8min；最后得到最佳pH范围：pH7～9。 实验的第二部分对比了普通SBR工艺与加磁粉SBR工艺(磁粉投加量为700mg/L,每次循环补充量为50mg/L)的COD去除效果,主要内容涉及普通活性污泥和磁活性污泥在连续曝气和间歇曝气下COD、TP、氨氮去除率的对比。可简述为以下4方面的内容：(1)普通活性污泥连续曝气60min,沉淀120min后,COD出水浓度108.3mg/L,去除率72.9%；TP出水浓度6.9mg/L,去除率11.5%；氨氮出水浓度27.1mg/L,去除率21.9%。(2)磁活性污泥连续曝气60min,静沉60min后,COD出水浓度76.3mg/L,去除率达80.9%；TP出水浓度4.7mg/L,去除率达39.7%；氨氮出水浓度16.5mg/L,去除率达52.4%。(3)普通活性污泥在间歇曝气下(非曝气30min,曝气60min)出水COD浓度98.1mg/L,去除率75.5%；TP浓度5.2mg/L,去除率33.3%；氨氮浓度15.2mg/L,去除率56.2%。(4)磁性污泥在间歇曝气下(非曝气30min,曝气60min)出水COD浓度54.3mg/L,去除率86.4%；TP浓度2.9mg/L,去除率62.8%；氨氮浓度7.3mg/L,去除率79.0%。根据试验,磁性污泥比普通污泥的COD、TP、氨氮去除率分别提高了10.9%、29.5%、12.8%。 通过试验的结果可以得出,磁絮凝法对COD、TP、氨氮的去除都有一定的影响,并且能够改善絮体的沉降性能。磁活性污泥法较普通活性污泥法而言,COD、TP、氨氮的去除率明显提高,磁性污泥的沉降性能也优于普通污泥。同时,还可以通过磁分离技术大大提高泥水分离效果,缩短沉降时间,这对减少占地面积有很大意义。 【关键词】：磁絮凝 磁活性污泥 城市污水 化学需氧量 总磷 氨氮
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 符号说明12-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景13-16
• 1.2 研究意义16-19
• 第二章 文献综述19-33
• 2.1 磁活性污泥法简介19-22
• 2.1.1 磁场对活性污泥的影响19-20
• 2.1.2 磁场对污水水质的影响20-21
• 2.1.3 磁活性污泥法的优点21
• 2.1.4 磁活性污泥法的缺点及改进措施21-22
• 2.2 磁分离技术简介22-27
• 2.2.1 圆盘磁分离器23-24
• 2.2.2 高梯度磁分离器24-27
• 2.3 国内外研究现状27-33
• 2.3.1 国外研究现状27-29
• 2.3.2 国内研究现状29-33
• 第三章 化学沉淀磁絮凝深度处理试验研究33-45
• 3.1 试验研究的内容及方法33-35
• 3.1.1 实验用水及主要试剂33-34
• 3.1.2 实验方法34-35
• 3.2 磁絮凝试验35-43
• 3.2.1 最佳混凝剂的选择35-38
• 3.2.2 PAM与PFS复配时的最佳投加量38
• 3.2.3 磁粉+PFS的去除效果38-40
• 3.2.4 聚合硫酸铁的磁絮凝最佳参数试验40-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 磁粉与SBR结合处理生活污水的试验研究45-61
• 4.1 磁活性污泥法的技术原理45-46
• 4.2 实验内容46-48
• 4.3 普通污泥的实验48-51
• 4.3.1 普通污泥的驯化48
• 4.3.2 普通污泥最佳曝气量的确定48-49
• 4.3.3 普通污泥的最佳曝气时间的确定49-50
• 4.3.4 连续曝气下普通污泥去除污染物的效果50-51
• 4.3.5 间歇曝气下普通污泥去除污染物的效果51
• 4.4 磁活性污泥最佳工艺参数的确定51-57
• 4.4.1 磁粉最佳投量的确定51-53
• 4.4.2 磁性污泥最佳曝气量的确定53-55
• 4.4.3 磁性污泥最佳曝气时间及沉降时间的确定55
• 4.4.4 连续曝气下磁性污泥去除污染物的效果55-56
• 4.4.5 间歇曝气下磁性污泥去除污染物的效果56-57
• 4.5 磁活性污泥与普通活性污泥去除效果的对比57-60
• 4.5.1 磁性污泥与普通污泥沉降性能的比较57
• 4.5.2 连续曝气下的磁性污泥与普通污泥对COD去除效果的比较57-58
• 4.5.3 连续曝气下磁性污泥与普通污泥TP及氨氮的去除效果对比58-59
• 4.5.4 间歇曝气下磁性污泥与普通污泥去除率的比较59-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 磁技术处理城市污水的工艺设计61-65
• 5.1 水处理工艺设计62-65
• 5.1.1 设计水质62
• 5.1.2 设计原则62-63
• 5.1.3 工艺方案设计63
• 5.1.4 工艺技术特点及优势63-65
• 结论及建议65-69
• 1 结论65-67
• 2 建议67-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76

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