廊道式污水处理技术与设备的研究

【摘要】： 廊道式污水处理技术是厌氧技术与好氧技术的组合，廊道式污水处理设备主要由挡板式厌氧反应器和生物接触氧化池组成。本文主要从两个方面来研究廊道式污水处理技术与设备对高浓度有机废水的处理性能。试验以屠宰废水为例，第一部分主要研究了廊道式污水处理技术与设备对COD的去除效果、影响因素及有关工艺参数，第二部分则初步研究了廊道式污水处理技术与设备中氨氮的去除机理。 研究廊道式污水处理技术与设备对COD的去除效果主要是通过变负荷实验来完成的，容积负荷从3～5kgCOD／m~3·d开始，分别研究了负荷为3～5kgCOD／m~3·d、5～6kgCOD／m~3·d、6～7kgCOD／m~3·d、7～9kgCOD／m~3·d、9～10kgCOD／m~3·d、10～11kgCOD／m~3·d条件下各级COD的去除效果，并比较了不同容积负荷条件下的COD去除率。试验证明：容积负荷在3～10kgCOD／m~3·d阶段，厌氧部分发挥去除COD的主要作用，随容积负荷的提高，厌氧各级COD的去除率变化不大，厌氧COD去除率在65.8～74.8％这一较窄的范围内波动，说明廊道式污水处理技术与设备受负荷变化的影响不大，抗冲击性能好。但容积负荷提高到10kgCOD／m~3·d以上时，由于水力负荷迅速增大，同时随容积负荷的提高，产气量也增大，导致厌氧部分污泥流失严重，处理效果显著下降。这表明对COD为1500mg／L左右的屠宰污水，由于水力负荷的限制，容积负荷的提高有一定的极限。廊道式污水处理技术与设备对COD的去除效果的影响因素主要研究了水力停留时间、容积负荷和温度。试验结果证明：水力停留时间(HRT)对厌氧、好氧段COD去除率都有明显的影响，随着水力停留时间的减小，厌氧、好氧段COD去除率都在降低，但好氧段降低的幅度更大，说明水力停留时间对好氧段的影响大于对厌氧段的影响；温度对廊道式污水处理技术与设备的处理性能也有影响，但影响不是很大，说明温度对廊道式污水处理技术与设备影响较小，可在常温下处理屠宰废水。 试验初步证明：廊道式污水处理技术与设备中氨氮主要是在好氧段中去除的，是在硝化细菌的作用下发生了硝化反应，NH_4~+-N转化为NO_2~--N和NO_3~--N，其中NO_3~--N占主要部分，并且发生了同步硝化反硝化；厌氧段氨氮升高，原因是有机氮发生氨化反应，转变为氨氮；厌氧段虽然没有降低氨氮，但它去除了废水中的绝大部分COD，为好氧段的硝化反应提供了必要条件(有机负荷不能过高)。 本文还着重研究了廊道式污水处理技术与设备中厌氧段基质降解动力学，并求得各级最大比降解速率v_(max)分别为2.930d~(-1)、1.519d~(-1)、0.412d~(-1)，饱和常数K_s分别为19257.13mg／L、2944.12mg／L、2789.03mg／L；试验对硝化反应动力学也作了初步研究，试验结果证明硝化反应遵循零级反应，其硝化速率v=v_(max)=6.73mg／L·h。 本文对污泥的培养驯化及颗粒污泥的形成过程也作了一些有益的探讨，并对颗粒污泥中的微生物相进行了观察，厌氧一级主要为甲烷八叠球菌，二、三级主要为甲烷杆菌和甲烷丝状菌。 【关键词】：容积负荷 水力停留时间 硝化 同步硝化——反硝化 颗粒污泥 生物相 反应动力学
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 第一章 文献综述7-17
• 1.1 废水厌氧生物处理的基本原理、优缺点及研究进展7-11
• 1.1.1 废水厌氧生物处理的基本原理7-8
• 1.1.2 废水厌氧生物处理技术的优缺点8-9
• 1.1.3 废水厌氧生物处理技术的研究进展9-10
• 1.1.4 本试验中有机物的厌氧降解过程10-11
• 1.2 废水中氨氮的去除方法11
• 1.3 生物脱氮的基本原理及研究进展11-17
• 1.3.1 生物脱氮的基本原理11-15
• 1.3.2 生物脱氮技术的研究进展15-17
• 第二章 廊道式污水处理技术与设备的概述17-19
• 2.1 廊道式污水处理技术与设备的组成17-18
• 2.2 廊道式污水处理技术与设备的特点18
• 2.3 廊道式污水处理技术与设备的应用18
• 2.4 试验研究的目的18-19
• 第三章 试验工艺流程、装置及方法19-21
• 3.1 试验工艺流程及装置19-20
• 3.2 试验水质及试验方法20
• 3.2.1 试验水质20
• 3.2.2 试验方法20
• 3.3 分析测试项目及方法20-21
• 第四章 试验运行过程及数据分析21-47
• 4.1 反应器的启动、污泥的培养驯化和生物接触氧化池的挂膜21-24
• 4.1.1 接种污泥的选择21
• 4.1.2 反应器的启动和污泥的培养驯化21-23
• 4.1.3 生物接触氧化池的挂膜23-24
• 4.2 COD的去除效果及影响因素分析24-42
• 4.2.1 变负荷运行试验24-38
• 4.2.2 厌氧各级COD去除率的比较38-39
• 4.2.3 COD去除效果的影响因素39-42
• 4.3 氨氮去除机理的初步研究42-47
• 4.3.1 氨氮去除机理的初步研究43-45
• 4.3.2 硝化反应动力学初步研究45-47
• 第五章 厌氧处理过程中基质降解动力学的研究47-54
• 5.1 基本理论47-49
• 5.2 厌氧处理过程中基质降解动力学的静态试验研究49-54
• 5.2.1 试验器材、装置及试验用水49
• 5.2.2 试验过程49-50
• 5.2.3 试验结果及分析50-54
• 第六章 厌氧颗粒污泥的研究54-62
• 6.1 颗粒污泥的一般概念54
• 6.2 污泥颗粒化的意义54-55
• 6.3 厌氧颗粒污泥的基本特性55-56
• 6.3.1 物理特性55
• 6.3.2 化学特性55-56
• 6.4 厌氧颗粒污泥的微生物相56
• 6.5 厌氧颗粒污泥的结构56-57
• 6.6 厌氧颗粒污泥的形成机制57-58
• 6.6.1 无机物作用说57
• 6.6.2 粘液说57-58
• 6.6.3 包埋说58
• 6.6.4 选择压作用说58
• 6.6.5 分段形成说58
• 6.6.6 二次核说58
• 6.7 本研究中厌氧颗粒污泥的培养和形成58-59
• 6.8 厌氧颗粒污泥微生物学研究59-62
• 6.8.1 试验材料和方法59-60
• 6.8.2 扫描电子显微镜下的观察结果60-62
• 第七章 结论及建议62-64
• 7.1 结论62
• 7.2 建议62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-67

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