改进的生物反硝化滤池在污水深度处理中的应用研究

【摘要】： 寻求经济高效的污水深度处理技术,对促进污水回用事业的发展和水环境的恢复有着现实和深远的意义。本文属于韩国大丘市污水厂污水深度处理课题的一部分,主要内容是利用生物强化过滤技术处理韩国大丘市污水厂的二级污水,处理后的水可以消毒后用做园艺用水或者进一步强化处理后作为游泳用水。鉴于二级出水水质的特点,实验主要目的是去除硝酸盐氮和SS。 我们设计了两种方案进行比较。 第一种方案是利用异养反硝化的二级过滤装置。装置由两个滤柱组成,在第一个滤柱中装入特制的膨胀粘土,主要是用来去除硝酸盐氮和部分SS。第二个滤柱中装入细砂,主要目的是在进一步去除SS和硝酸盐的同时,去除多余的甲醇。 第二种方案是利用自养反硝化的二级过滤的装置。实验装置也包括两个反应柱,在柱1中装入细砂,主要目的是去除大部分SS和部分DO为自养反硝化提供条件。柱2中装的是按3:1的比例均匀混合的硫磺和石灰石,主要用来去除污水中硝酸盐氮。 第一种方案的主要结果。当水力停留时间(EBDT)为30min和15min,并按照一定比例投加甲醇时,硝酸盐的去除率可达到85%以上。出水的pH值比进水pH略高,出水的pH和出水亚硝酸盐浓度成负相关性。每还原1mg硝酸盐氮平均会产生3.00mg CaCO3碱度。另外,碳氮比越高,反硝化率越高,出水的氧化还原电位(ORP)下降的越快,但是碳氮比过高会导致硫化氢等副产物的产生,同时碳氮比越高,还原单位质量的硝酸盐需要的TOC就会越大,并且两者之间成很明显的正比例线性关系。为了进一步研究ORP对反硝化率的影响,我们分析了出水ORP和出水氧化态氮浓度的关系,结果表明出水ORP和出水氧化态氮浓度之间呈现出一种近似指数的关系。反应器对SS的去除效果非常理想,柱1出水的SS浓度在2到5mg/L之间,柱2出水的SS浓度始终稳定在1mg/L以下。 当水力停留时间为15min,10min,5min和2.5min,并添加过量的甲醇时,反硝化率在大部分时间里保持在80%以上。另外,实验中会经常观察到出水的硝酸盐浓度高于中间取水口处硝酸盐浓度的现象,我们认为这主要是由水流的混合现象和短流现象等造成的。 第二种方案的主要结果。在水力停留时间为2h和0.5h的情况下,砂滤池对SS的去除效果非常明显,尽管进水的浊度的波动较大,但出水的浊度始终稳定在1NTU以下。经过上流式硫/石灰石柱处理后,出水浊度有增加,而且出水浊度变化无规律。硝酸盐的去除率在大部分时间里保持在85%以上。实验过程中生成的硫酸根离子和被还原的硝酸盐氮的比例在7.12和12.87之间。最终出水pH值比进水pH值平均降低了0.47个单位。砂滤池出水溶解氧浓度在3到5mg/L之间,确保了硫磺/石灰石柱子很快达到缺氧条件。低温对反硝化产生了负作用。 【关键词】：污水深度处理 生物过滤 自养反硝化 异养反硝化 SS
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 污水回用的意义及大邱埠部污水厂回用面临的问题10-12
• 1.1.1 污水回用的意义10-12
• 1.1.2 韩国大邱埠部污水厂污水回用面临的问题12
• 1.2 反硝化研究现状12-16
• 1.2.1 常用的反硝化技术12
• 1.2.2 反硝化机理12-13
• 1.2.3 异养反硝化研究现状13-15
• 1.2.4 自养反硝化研究现状15-16
• 1.3 课题研究的意义和内容16-18
• 1.3.1 研究意义和目的16-17
• 1.3.2 研究内容17-18
• 第2章 实验方案和实验方法18-28
• 2.1 实验安排18-19
• 2.1.1 方案一的实验安排18-19
• 2.1.2 方案二的实验安排19
• 2.2 实验装置19-22
• 2.2.1 方案一的实验装置19-21
• 2.2.2 方案二的实验装置21-22
• 2.3 进水水质、实验测试项目及方法22-28
• 2.3.1 进水水质22
• 2.3.2 主要的测试项目和方法22-28
• 第3章 异养反硝化过滤实验结果与分析28-55
• 3.1 柱1 反硝化菌培养驯化阶段对硝酸盐去除效果28-31
• 3.2 第一阶段实验结果与分析31-50
• 3.2.1 溶解氧和碳氮比分析31-33
• 3.2.2 硝酸盐去除结果分析33-35
• 3.2.3 ORP分析35-41
• 3.2.4 碱度、pH值和温度分析41-44
• 3.2.5 对生物膜和膨胀粘土的分析44-45
• 3.2.6 对SS去除效果的分析45-47
• 3.2.7 对反冲洗的研究和分析47-50
• 3.3 第二阶段的结果与分析50-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 自养反硝化过滤实验结果与分析55-67
• 4.1 柱2 反硝化菌培养驯化阶段对硝酸盐去除效果55-57
• 4.2 实验结果与分析57-66
• 4.2.1 浊度的去除效果分析57-58
• 4.2.2 硝酸盐的去除效果分析58-61
• 4.2.3 硫酸根离子，pH和碱度的变化分析61-64
• 4.2.4 微生物生长情况64-65
• 4.2.5 DO，ORP和温度的分析65-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第5章 两种方案的比较67-73
• 5.1 两种方案各自的优缺点67-68
• 5.2 两方案主要实验结果的简单对比68-69
• 5.2.1 对SS的处理结果比较68
• 5.2.2 对硝酸盐的处理结果的比较68-69
• 5.2.3 其它出水水质指标分析69
• 5.3 操作难易、运行成本和基建费用比较69-72
• 5.3.1 操作难易比较69-70
• 5.3.2 基建费用和运行成本比较70-72
• 5.4 本章小结72-73
• 结论73-74
• 参考文献74-80
• 攻读学位期间发表的学术论文80-82
• 致谢82

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

饮用水反硝化脱氮方法研究    罗启芳,谭佑铭,王琳,曾欣

污水回用技术的意义和措施    刘锐锋;王蕊;

ORP检测在水处理中的应用    陈韬,彭永臻,田文军,高景峰,曾薇

生物活性滤池强化过滤的影响因素研究    黄晓东,李德生,王占生,段洪雷,雷晓玲

pH/ORP测量应用中的问题解析    张伟;袁梦琦;

脱氮硫杆菌的生态特性及其应用    张忠智,鲁莽,魏小芳,马道祥,白长琦

生物脱氮微生物学及研究进展    赵丹,任南琪,马放,沈耀良,李勇

好气滤池3种挂膜方法的实验研究    张杰,曹相生,孟雪征,刘俊良

硫／石灰石滤柱去除地下水中硝酸盐的研究    刘玲花，王占生，王志石

污水回用技术的进展与发展趋势    李本高;汪燮卿;陆婉珍;

电极生物膜脱氮工艺中反硝化菌相分析    鲍立宁,洪桂云,黄显怀

一株反硝化细菌的分离及其反硝化特性    张春杨;张丽丽;

污水处理厂尾水深度处理技术的研究进展    张丹;尤朝阳;肖晓强;刘志寅;

脱氮硫杆菌自养反硝化及其影响因素研究进展    叶良涛;左胜鹏;

含油废水处理后回用于港区除尘系统的设计与运行    许亮;

曝气生物滤池中氨氮去除影响因素试验分析    闫立龙;李娟;张宝杰;

地下水硝酸盐污染研究综述    陈建耀;王亚;张洪波;赵新峰;

大连市污水资源化问题的探讨    王芳;

一株反硝化细菌的筛选及其反硝化特性的研究    张小玲;梁运祥;

硫/珊瑚石填料床的自养反硝化反应器    阮赟杰;罗国芝;谭洪新;车轩;孙大川;

世博直饮水制备工艺试验及其水质推荐标准研究    郭金涛;李伟英;许京晶;陈清;刘亮;

序批式生物膜反应器(SBBR)处理生活污水研究    高宇;冯传平;郝春博;刘超;

曝气生物滤池在微污染原水处理工程应用的创新工艺    陆少鸣;倪士忠;丁云鹤;

污水回用研究进展    张亮;黄擎;

废水处理生物膜研究    胡小兵;钟梅英;张新喜;

填料高度和改性天然碳源对低碳氮比污水的脱氮研究    裴廷权;刘欢;李旭宁;徐进;梅峰;

生物过滤滤池---净水厂技术改造新技术及新方法    丁云鹤;倪席标;

反硝化深床滤池处理工艺技术研究与探讨    丁云鹤;倪席标;

低C/N比污水间歇曝气MBR脱氮研究    陆谢娟

固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究    肖晶晶

厌氧好氧生物滤池组合工艺处理城市污水脱氮效能研究    胡宏博

催化填料研制及其变速生物滤池处理城市污水性能研究    方芳

催化还原去除地下水中硝酸盐的研究    张燕

城市（杭州）地下水污染源解析与修复技术研究    金赞芳

膜法处理回用生活污水及UF膜过滤生活污水膜污染机理的研究    孙德栋

生物过滤去除饮用水中有机物、铁和锰的特性与机理研究    余健

屠宰加工废水生物脱氮工艺过程及动力学研究    付永胜

水中硝酸盐氮复合催化还原无害化的原理和技术研究    高建峰

A~2/O~2在工艺不同运行方式下的脱氮试验研究    李石磊

同步除硫脱氮除磷微生物筛选及对矿区废水处理实验研究    任军俊

生物砂滤工艺用于城市污水再生利用的试验研究    徐宇峰

我国城市饮用水安全保障法律制度研究    刘晋

固定化细胞膜生物反应器脱除地下水中硝酸盐的研究    李栋

微藻对氮磷营养盐的脱除利用与废水净化    边磊

西湖引水吸附固定化生物反硝化脱氮新技术试验研究    余晓宁

人工湿地中复合生物蛭石床的构建及蛭石生物再生研究    黄忠良

强化电极生物膜处理地下水硝酸盐及生物多样性的研究    张鹏

以天然黄铁矿和硫磺为硫源的自养反硝化特性研究    袁玉玲

大连市城市污水资源化问题研究    徐晓鹏,武春友

环保工程用微孔陶瓷的制备工艺    陈玲

生物膜反应器挂膜方法的试验研究    俞汉青,顾国维

北京污水资源化与回用问题——《北京城市总体规划》修订后的思考    唐志伟

城市污水再生利用新模式的探讨    茹继平,李大鹏

生物活性滤池的强化过滤研究    黄晓东,李德生,吴为中,王占生,段洪雷,雷晓玲

我国城市污水再生利用的现状与对策    叶雯,刘美南

缺水地区实现水资源良性循环的技术途径    陈立,王启山,邱慎初,杨坤

城市污水处理及资源化技术    任洪强,王晓蓉

我国污水回用现状及发展趋势    金兆丰,王健

某污水处理厂污水深度处理回用设计研究    熊鸿斌

广州造纸集团公司污水深度处理通过国家环保验收    

冶金综合污水深度处理回用工程——辽宁北方环境保护有限公司    

旋翼式纤维过滤技术在污水深度处理工程中的应用    陈晓安;

生化污水深度处理改造    白小明;赵保元;赵晖;

美国污水深度处理技术    董永生,洪永哲

连续微滤膜系统应用于污水深度处理    宋来洲,李健

曝气生物滤池工艺在水处理中的应用    鞠保轩,于青,崔宪文,程寒飞

国产CMF系统在污水深度处理中的应用    王长坤;刘振江;褚一威;

人工湿地在污水深度处理中的应用与工程设计    余杰;田宁宁;钱靖华;李燕林;高成杰;

集成膜过程污水深度处理工艺    翟建文;

二氧化氯发生器在污水深度处理中的应用    傅士盛;张大钰;王永芳;郭伯文;曲莹;

污水深度处理后回用于循环冷却水的试验研究    马丽华;唐华;朱会中;

中国科学院合肥分院污水处理厂污水深度处理回用设计、运行总结    熊鸿斌;

印染污水深度处理及多段中水回用技术介绍    杜敦杰;

中空丝膜(外压型)污水再利用装置    

制浆造纸废水排放与处理的经济评价    杜建阳;

炼油污水深度处理回用技术研究与应用    宋晓辉;米治宇;邓爱琴;孙大勇;

制浆造纸废水排放与处理的经济评价    杜建阳;

污水回用技术及其发展远景    安鼎年;张俊贞;

济宁市污水深度处理工程项目审计结果公告    

工业污水深度处理系统投用    陈海鹏　岳建 杜庆君

华康工业园区污水深度处理工程投入使用    记者 邢玉才

国内首创工业污水深度处理系统投入使用    陈海鹏、岳建、杜庆君

华泰1.5亿元建世界最先进污水深度处理工程    徐守福　付士波

污水深度处理及资源化利用获突破    任厚毅

辽河稠油污水深度处理获重大突破    刘军 通讯员 张太平

天津用膜系统集成技术解决污水深度处理    刘昆

我省300多项环保成果“找婆家”    燕志华

开滦中润公司“双水”工程投用    通讯员付久来 记者董泽民

辽河稠油污水处理技术研究与应用    张志东

膜生物反应器—反渗透组合系统中的膜污染研究    邢锴

污水深度处理项目关键技术研究    刘洪波

城镇污水深度处理工程设计与运行研究    陈颖

MBR在石化炼油污水深度处理的应用研究    李建芳

双氧水、活性炭、沸石不同组合对污水深度处理的试验研究    李海洋

学生公寓污水深度处理回用工艺研究    杨署军

曝气生物滤池深度处理城市污水的初步研究    王铁军

城市污水处理厂污水深度处理工艺研究    杨沙沙

组合过滤工艺在污水深度处理中的应用    董小莉

合成沸石对阳离子型污染物的去除特性及机理研究    隋艳明

低浓度臭氧—生物活性炭对污水深度处理试验研究    侯方东