一体化污水处理工艺设计与运行性能研究

【摘要】： 近年来,随着中小城镇规模和数量的扩大,城镇污水排放量不断增加,但相应污水处理设施的建造与运行远远滞后于形势发展的要求。因此,未来一段时间内我国中小城镇污水处理设施建设将呈现高速增长的态势,开发适合中小城镇的污水处理技术具有巨大的市场前景。本课题针对我国中小城镇的社会经济状况、污水特点以及现有典型处理工艺存在的问题,提出了一种新型一体化污水处理工艺,并对其运行性能进行了试验研究。 本研究首先考察了常温下一体化工艺的启动以及对生活污水的处理性能。试验表明,先快速排泥法进行挂膜,再投加驯化活性污泥的方法来启动一体化工艺,具有一定的可行性。依据理论分析和具体试验得到了一体化工艺的最佳运行控制参数:一级好氧区DO控制在2~3mg/L,二级好氧区DO控制在3~4mg/L,回流比控制在200%,HRT控制在12h左右,悬浮态污泥SRT控制在10d左右。系统在最佳运行控制参数下运行结果表明,一体化工艺具有较好的去除污染物能力,对COD、氨氮、TN、TP的平均去除率分别为:89.0%、86.7%、73.0%、73.2%,出水COD、氨氮、TN可以达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B类标准。 为了考察一体化工艺的适用性,分别对一体化工艺在低浓度、冲击负荷、低温状况下的运行性能进行了试验研究。试验表明,一体化工艺在进水浓度较低的情况下,出水水质良好,出水COD、氨氮、TN均达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B类标准。一体化工艺受到流量冲击时,系统对COD的去除率保持稳定,抗短期水力冲击负荷能力强,且能在持续2h的400%的水力负荷冲击后仅需4h左右即恢复到冲击前的水平,表现出良好的稳定性。低温对COD、TP的去除影响不大,COD、TP平均去除率分别为85.8%、63.3% ,低温条件下一体化工艺的脱氮能力明显降低,氨氮、TN的平均去除率分别降低为43.5%、35.9%。在低温条件下,随着悬浮态污泥SRT的延长,一体化工艺的脱氮性能得到一定程度的改善。当SRT=20d时,COD、氨氮、TN、TP的平均去除率分别为86.2%、54.1%、44.7%、62.8%。适当延长悬浮态污泥SRT是改善低温条件下一体化工艺运行性能的有效措施。 一体化污水处理工艺基于传统A/O工艺进行设计,综合了活性污泥法和生物膜法的优点,进行了功能分区,并实现了反应区和沉淀区一体化,具有结构紧凑、占地面积小、投资少、操作简单等特点。一体化污水处理工艺处理生活污水的试验研究表明:本工艺具有很好的去除有机物和脱氮能力,是一种易于实现工艺设备化、适用于中小城镇的污水处理技术。 【关键词】：中小城镇 一体化工艺 运行性能 低浓度 冲击负荷 低温
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.1.1 中小城镇污水治理的重要性和迫切性9
• 1.1.2 中小城镇污水处理面临的问题9-11
• 1.2 中小城镇污水处理的工艺适用性分析11-16
• 1.2.1 典型城市污水处理工艺概述11-15
• 1.2.2 典型城市污水处理工艺在中小城镇的适用性分析15-16
• 1.3 课题的提出和研究内容16-17
• 2 一体化工艺设计与试验装置17-29
• 2.1 一体化工艺的提出17-23
• 2.1.1 一体化工艺设计思路17-22
• 2.1.2 一体化工艺的构造22-23
• 2.2 试验装置及测试分析方法23-29
• 2.2.1 试验工艺流程23
• 2.2.2 试验装置23-25
• 2.2.3 填料的选择25-26
• 2.2.4 原水水质及出水水质目标26-27
• 2.2.5 测试分析项目及方法27-29
• 3 常温下一体化工艺运行性能研究29-64
• 3.1 工艺启动29-33
• 3.1.1 启动方法的确定29-30
• 3.1.2 启动过程30-31
• 3.1.3 启动阶段的运行效果分析31-33
• 3.2 一体化工艺运行控制参数的确定33-49
• 3.2.1 溶解氧的确定33-34
• 3.2.2 回流比的确定34-35
• 3.2.3 最佳水力停留时间的确定35-42
• 3.2.4 污泥龄的优化42-49
• 3.3 最佳运行控制参数下的一体化工艺运行性能分析49-62
• 3.3.1 COD 的去除效果及分析49-52
• 3.3.2 氨氮、TN 的去除效果及分析52-57
• 3.3.3 TP 的去除效果及分析57-61
• 3.3.4 系统内生态区系构成的初步分析61-62
• 3.4 本章小结62-64
• 4 低浓度、冲击负荷及低温下一体化工艺运行性能研究64-80
• 4.1 低浓度进水下一体化工艺的处理效果研究64-67
• 4.2 水力冲击负荷下一体化工艺的稳定性研究67-71
• 4.2.1 试验方法67-68
• 4.2.2 试验结果与讨论68-71
• 4.3 低温条件下一体化工艺运行性能研究71-79
• 4.3.1 低温条件下一体化工艺运行效果71-75
• 4.3.2 低温条件下一体化工艺优化措施75-79
• 4.4 本章小结79-80
• 5 结论与建议80-82
• 5.1 结论80-81
• 5.2 建议81-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-88
• 附录88

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