微絮凝过滤工艺用于污水深度处理的中试研究

【摘要】： 随着国家对城市污水厂提标改造工作的加快,微絮凝过滤工艺作为新兴的污水深度处理工艺之一在我国的研究和应用均获得了长足的进步,但该工艺还存在设计工艺参数差异性较大、实际运行经验不足等问题。深圳市某污水厂(简称甲厂)已确定采用微絮凝过滤工艺作为污水深度处理工艺,因此,如何从应用角度出发,验证工艺的处理效果,优化运行参数,就显得尤为重要。本文采用中试试验对该厂设计参数进行验证和优化,结果表明: 研究表明,采用该厂设计参数的运行效果总体可行,对浊度、COD、BOD_5、SS、TP的去除效果显著,但对TN和NH_4~+-N的去除效果非常有限;研究同时表明,二级出水跑泥容易导致出水SS、TP不达标和过滤水头损失剧增等现象发生。因此,采用微絮凝过滤工艺作为深度处理工艺,二级生化处理单元不但要具备较高的脱氮性能,还需要加强管理以尽量减少跑泥现象发生。采用微絮凝过滤作为深度处理工艺,建议二级出水水质控制为:浊度≤100NTU,SS≤120mg/L,COD≤100mg/L,BOD_5≤20mg/L,TN≤15mg/L,NH_4~+-N≤6mg/L,TP≤1.5mg/L。 各设计工艺参数因素对不同指标去除效果的影响存在一定差异,综合考虑以除磷作为控制目标,对除磷效果影响的显著性顺序为:滤料粒径＞滤层厚度＞过滤速度＞混合时间＞PAC投加量;优化后的工艺参数为:粒径1.35mm、滤厚1.50m、滤速9m/h、混合时间10s、PAC投加量3mg/L。对比试验研究表明,优化参数处理效果要优于设计参数,对二级处理因运行异常而产生跑泥等情况的抗负荷冲击能力显著增强,同时提高了产水率,节省了投药量。 反冲洗排泥水中溶解性TN、TP较低,其上清液可直接回流到二沉池,不会对二沉出水产生氮磷冲击负荷。在实际生产中,宜根据过滤水头损失动态地调整发冲洗周期,并合理控制反冲洗强度,可有效防止滤料的板结。 通过中试研究表明,在二级出水脱氮效果较好的情况下,微絮凝过滤工艺在单位运行成本约0.069元/m~3时,出水可以稳定达到GB18918-2002一级A排放标准;由于优化工艺参数为中试获得,还有待于在实际生产中加以验证和修正,以获得理想的深度处理效果。 【关键词】：污水深度处理 微絮凝过滤 工艺参数 中试研究
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• Contents11-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 污水回用的意义13-14
• 1.2 污水深度处理技术14-15
• 1.3 微絮凝过滤工艺综述15-21
• 1.3.1 微絮凝过滤工艺的定义15
• 1.3.2 微絮凝过滤工艺的影响因素15-17
• 1.3.3 微絮凝过滤工艺的絮凝剂及其化学除磷机理17-18
• 1.3.4 微絮凝过滤工艺的研究进展18-21
• 1.4 课题的提出与研究意义21-22
• 1.5 课题研究内容与目的22-23
• 第二章 试验材料与方法23-29
• 2.1 试验概况23
• 2.2 试验材料与方法23-29
• 2.2.1 小试材料与方法23-24
• 2.2.2 中试材料与方法24-27
• 2.2.3 检测项目与分析方法27-29
• 第三章 设计参数运行效果的验证研究29-43
• 3.1 对各指标的去除效果29-35
• 3.1.1 对各指标的去除情况29-34
• 3.1.2 试验出水常规指标达标情况34-35
• 3.2 运行期间浊度和水损的变化35-37
• 3.2.1 运行期间浊度的变化35-36
• 3.2.2 运行期间水损的变化36-37
• 3.3 微絮凝滤池的反冲洗37-39
• 3.3.1 反冲洗周期、强度、产水率37-38
• 3.3.2 排泥水水量、水质、产泥量38-39
• 3.4 反冲洗后过滤性能的恢复39-40
• 3.5 对滤料的观察研究40-41
• 3.6 微絮凝过滤运行成本分析41-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 微絮凝过滤的单因素试验研究43-59
• 4.1 四种絮凝剂混凝效果对比43-45
• 4.2 絮凝剂投加量对处理效果的影响45-50
• 4.2.1 对出水水质的影响45-49
• 4.2.2 对浊度去除率变化曲线的影响49-50
• 4.2.3 絮凝剂最佳投加量的确定50
• 4.3 混合时间对处理效果的影响50-53
• 4.3.1 对浊度的影响51
• 4.3.2 对COD的影响51-52
• 4.3.3 对TP的影响52-53
• 4.4 过滤速度对处理效果的影响53-54
• 4.4.1 对浊度的影响53
• 4.4.2 对COD的影响53-54
• 4.4.3 对TP的影响54
• 4.5 滤料粒径对处理效果的影响54-56
• 4.5.1 对浊度的影响54-55
• 4.5.2 对COD的影响55
• 4.5.3 对TP的影响55-56
• 4.6 滤层厚度对处理效果的影响56-57
• 4.6.1 对浊度的影响56
• 4.6.2 对COD的影响56-57
• 4.6.3 对TP的影响57
• 4.7 本章小结57-59
• 第五章 微絮凝过滤的正交试验和对比试验研究59-71
• 5.1 微絮凝过滤正交试验59-65
• 5.1.1 正交试验结果与极差分析59-62
• 5.1.2 各因素对浊度去除效果的影响显著性顺序62
• 5.1.3 各因素对COD去除效果的影响显著性顺序62-63
• 5.1.4 各因素对TP去除效果的影响显著性顺序63
• 5.1.5 最佳工艺参数组合的确定63-65
• 5.2 微絮凝过滤对比试验65-70
• 5.2.1 浊度和SS去除效果对比65-66
• 5.2.2 COD去除效果对比66-67
• 5.2.3 TP去除效果对比67
• 5.2.4 TN去除效果对比67-68
• 5.2.5 反冲洗周期对比68-69
• 5.2.6 反冲洗强度、产水率、投药量对比69-70
• 5.3 本章小结70-71
• 结论与建议71-73
• 参考文献73-77
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文77-79
• 致谢79

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