曝气生物滤池在生活污水处理中的试验研究

【摘要】： 曝气生物滤池作为一种新型污水处理的工艺,正被国内外所广泛应用。曝气生物滤池具有处理效率高、占地面积小、基建及运行费用低、管理方便和抗冲击负荷能力等特点,在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源水的预处理过程中有着较好的应用前景。该技术特别适合我国水处理事业所面临地资金不足、技术水平低的现状,应对其研究和应用发展现状进行总结,并进行深入地理论探讨和工艺研究,使之快速国产化并尽快应用于我国的水处理实践中。 本文对不同填料BAF处理生活污水进行了试验研究,探讨了生物膜的形成,对以活性炭、混合填料和碎石为填料的BAF,在不同的水力停留时间、水力负荷、气水比、填料高度以及反冲洗等条件下对COD、NH_3-N和浊度的去除效果进行了对比研究。研究结果如下: (1)曝气生物滤池易挂膜,启动快。挂膜效果受填料种类的影响较小。试验选择的三种填料(活性炭料、混合填料、碎石填料),挂膜时间分别为10d、13d和14d。 (2)曝气生物滤池具有较强的抗冲击负荷能力,当进水CODcr在89.25-313.5mg/L范围内波动时,出水水质基本稳定在13.44-39.45mg/L,同时具有较强的硝化性能,出水氨氮4mg/L,浊度值稳定在2-6NTU,均低于国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。 (3)填料种类、填料层高度、气水比、水力负荷及水力停留时间是影响曝气生物滤池工作性能的主要因素。温度在17-25℃,三种填料运行的最佳气水比为为3︰1-4︰1,在此条件下,活性炭填料出水效果最佳,其CODcr、氨氮的去除率分别达到94.51%和90.75%,出水浊度值降低至1.1NTU,但其成本较高。碎石填料虽然成本很低,CODcr、氨氮和浊度的去除效果也相对低一些,达不到《污水综合排放标准》的要求。因此从技术、经济角度综合考虑,三种填料中混合填料是曝气生物滤池反应器的最佳选择。 (4)试验表明:在曝气生物滤池稳定运行期间,随着填料高度的增加,污水中有机物的去除率也会随之提高,但是当填料高度超过70cm后,高度的增加不会使有机物的去除率有太大改善。活性炭和混合填料的水力负荷在1.5-3.5(m~3/m~2.h)之间时,其去除率较好,碎石填料则是1.5-3(m~3/m~2.h)。 (5)曝气生物滤池在反冲洗后,可在短时间内恢复到之前的处理效果,以混合填料作填料的反应器,CODcr去除率在4小时可恢复到84.74%,氨氮在3小时就可恢复到82.69%。 【关键词】：曝气生物滤池 填料 生活污水 水力停留时间 水力负荷 气水比
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-22
• 1 绪论22-34
• 1.1 研究背景22-24
• 1.1.1 水资源现状22-23
• 1.1.2 水污染现状23-24
• 1.2 研究意义及用途24-26
• 1.2.1 研究意义24-25
• 1.2.2 中水回用的用途25-26
• 1.3 生活污水中的主要污染物性质及生物处理技术26-29
• 1.3.1 主要污染物性质26-27
• 1.3.2 城镇生活污水的生物处理技术27-29
• 1.4 国内外研究现状及存在的问题29-32
• 1.4.1 国内外中水回用研究进展29-30
• 1.4.2 国内外曝气生物滤池的研究进展30-31
• 1.4.3 存在的问题31-32
• 1.5 研究内容及技术路线32-34
• 1.5.1 研究内容32-33
• 1.5.2 研究技术路线33-34
• 2 曝气生物滤池工艺概述34-44
• 2.1 曝气生物滤池的产生、发展概述及类型34-36
• 2.1.1 曝气生物滤池的产生及发展概述34
• 2.1.2 几种工艺形式34-36
• 2.2 曝气生物滤池的工艺原理与特点36-39
• 2.2.1 工艺原理36
• 2.2.2 曝气生物滤池的主要特点36-39
• 2.3 曝气生物滤池的工艺参数及影响因素39-40
• 2.3.1 常用工艺参数39
• 2.3.2 影响因素39-40
• 2.4 曝气生物滤池的应用情况及发展前景40-44
• 2.4.1 应用情况40-42
• 2.4.2 发展前景与趋势42-44
• 3 填料的选择及试验设计44-50
• 3.1 填料的选择44-47
• 3.1.1 填料的作用44
• 3.1.2 填料对曝气生物滤池效能的影响44-45
• 3.1.3 曝气生物滤池对填料的基本要求45-47
• 3.2 试验装置及试验用水47-50
• 3.2.1 试验装置47-48
• 3.2.2 试验用水48-49
• 3.2.3 检测指标及分析方法49
• 3.2.4 分析方法原理49-50
• 4 活性炭活性检测及挂膜启动50-60
• 4.1 活性检测50-54
• 4.1.1 试验方法50
• 4.1.2 最佳吸附时间50-52
• 4.1.3 最佳吸附量的确定52-54
• 4.2 曝气生物滤池的挂膜启动54-58
• 4.2.1 挂膜期间曝气生物滤池对CODcr 的去除效果55-56
• 4.2.2 挂膜期间曝气生物滤池对氨氮的去除效果56-57
• 4.2.3 挂膜期间曝气生物滤池对出水浊度值的去除效果57-58
• 4.3 本章小结58-60
• 5 曝气生物滤池对生活污水的小试研究60-88
• 5.1 不同停留时间下滤池的处理效果60-63
• 5.1.1 对CODcr 的去除效果60-61
• 5.1.2 对氨氮的去除效果61-62
• 5.1.3 对浊度的去除效果62-63
• 5.2 不同气水比下滤池的处理效果63-68
• 5.2.1 不同气水比下CODcr 的去除效果63-65
• 5.2.2 不同气水比下氨氮的去除效果65-66
• 5.2.3 不同气水比下浊度的去除效果66-68
• 5.3 水力负荷的影响68-71
• 5.3.1 对CODcr 去除率的影响68-69
• 5.3.2 对氨氮去除率的影响69-70
• 5.3.3 对出水浊度值的影响70-71
• 5.4 不同填料高度下的处理效果71-76
• 5.4.1 对CODcr 的处理效果72-73
• 5.4.2 对氨氮的处理效果73-74
• 5.4.3 对浊度的处理效果74-76
• 5.5 不同填料的处理效果对比76-83
• 5.5.1 对CODcr 的处理效果的对比76-78
• 5.5.2 对氨氮的处理效果的对比78-81
• 5.5.3 对浊度的处理效果的对比81-83
• 5.6 曝气生物滤池的反冲洗83-87
• 5.6.1 反冲洗方式83-84
• 5.6.2 反冲洗周期84
• 5.6.3 反冲洗强度与滤池恢复时间84-87
• 5.7 经济技术评价87-88
• 6 结论与建议88-90
• 6.1 结论88-89
• 6.2 建议89-90
• 参考文献90-95
• 致谢95-96
• 作者简介96-97

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