新型厌氧反应器——USSB处理生活污水试验研究

【摘要】：城市化的加快导致了城市生活污水产生量的大量增长，由此造成水污染日益严重。厌氧生物处理技术具有能耗低、污泥产量少、运行费用低和可回收能源等优点，在废水处理领域得到了广泛应用。随着一系列高效厌氧反应器的出现，使得在较短的水力停留时间下处理低浓度废水成为可能。因此，利用高效厌氧反应器处理生活污水，将有着较大的研究和实际应用价值。 USSB反应器是根据SMPA理论设计的一种新型厌氧反应器，在国外进行了一定研究，但利用USSB反应器处理生活污水的研究在国内外尚未见报道。因此，本论文利用自行设计制造的小型USSB反应器，探讨了该反应器的启动过程；在启动完成的基础上进行了处理生活污水的试验研究，探讨了不同水力停留时间(HRT)条件下装置的运行特性；并研究了处理过程中基质降解动力学，分段间微生物生长变化和好氧后处理等方面的问题。本论文旨在探索USSB反应器处理低浓度生活污水的可行性，为今后实际开发应用提供依据。 研究获得以下结论： (1)在中温条件下，以好氧污泥和消化污泥作为USSB反应器的接种污泥，采用葡萄糖自配的中等浓度水样，可以缩短启动时间，在短期内成功实现USSB反应器的启动。 广西大学硕士学位论文 (2) USsB反应器处理生活污水的过程中，HRT的变化对产气量 和COD的去除有较大影响，两者都随HRT的延长而增长较快;对ss 的去除和V队影响较小。USSB反应器基本不能去除生活污水中氨氮和 总磷。 (3)USSB反应器在启动和处理生活污水两个不同阶段的微生物 相存在较大差异。反应器启动完成后，各分段间针对不同的底物所形 成微生物菌群差别较大;而处理生活污水阶段结束后，各分段间的微 生物相变化不大，都以球菌和丝菌为主。 (4)USSB反应器降解生活污水的动力学模型为:5.二S。/(1一 0 .22t)。 (5)USSB厌氧反应器的出水只需短时间(3h)的好氧后处理就 能有效去除生活污水中的Coo、氨氮和总磷，其中出水COO和氨氮含 量均达到7 GB8978一19961类排放标准，TP含量达到GB8978一199611 类排放标准。因此，可以认为USSB厌氧反应器处理生活污水是可行 的，在分散式生活污水的处理中有着较好的应用前景。 【关键词】：USSB厌氧反应器 启动 生活污水 动力学 微生物相
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 第一章 绪论9-24
• 1.1 厌氧生物处理技术的发展10-19
• 1.1.1 厌氧生物处理的机理10
• 1.1.2 厌氧反应器的发展历程10-13
• 1.1.3 SMPA理论和厌氧分段反应器13-16
• 1.1.4 常用厌氧反应器的主要优缺点及应用实例16-19
• 1.2 生活污水厌氧处理方法的研究进展19-22
• 1.2.1 厌氧反应器技术在生活污水处理中的应用19-21
• 1.2.2 存在的主要问题21-22
• 1.3 研究目的与主要内容22-24
• 1.3.1 研究目的和意义22-23
• 1.3.2 主要研究内容23-24
• 第二章 试验装置与研究方法24-29
• 2.1 试验用水及污泥24-26
• 2.1.1 污水来源及性质24-25
• 2.1.2 接种污泥25-26
• 2.2 试验装置26-27
• 2.2.1 厌氧试验装置26
• 2.2.2 好氧试验装置26-27
• 2.3 试验方法及流程27-29
• 2.3.1 试验方法27
• 2.3.2 试验流程27-28
• 2.3.3 分析项目和分析方法28-29
• 第三章 USSB反应器的启动研究29-45
• 3.1 启动操作方法的选择29-31
• 3.1.1 接种污泥量的确定29-30
• 3.1.2 增加有机负荷的方法30
• 3.1.3 增加负荷的时间控制方法30-31
• 3.2 启动试验结果及讨论31-41
• 3.2.1 启动过程中COD的变化情况31-32
• 3.2.2 启动过程中有机负荷与日产气量的关系32-35
• 3.2.3 启动过程中pH值的变化35-36
• 3.2.4 启动过程中出水VFA与碳酸氢盐碱度的变化36-38
• 3.2.5 启动中期和结束时不同分段间COD降解情况的比较38-40
• 3.2.6 启动中期和后期不同分段间微生物相的比较40-41
• 3.3 启动过程中存在的问题41-42
• 3.4 小结42-45
• 第四章 USSB反应器处理生活污水的试验研究45-68
• 4.1 HRT对出水水质的影响45-55
• 4.1.1 HRT对COD去除率的影响45-46
• 4.1.2 不同HRT下有机负荷与日产气量的关系46-47
• 4.1.3 HRT对上升流速和SS去除率的影响47-49
• 4.1.4 HRT对出水pH值的影响49-50
• 4.1.5 HRT对出水VFA、碳酸氢盐碱度的影响50-51
• 4.1.6 HRT对氨氮处理的影响51-53
• 4.1.7 HRT对TP处理的影响53-55
• 4.2 反应器各分段间微生物相的比较55-58
• 4.3 反应器厌氧生物降解生活污水的动力学模型分析58-61
• 4.3.1 基本模型58-59
• 4.3.2 经验模型59-60
• 4.3.3 反应器厌氧生物降解生活污水动力学模型的建立60-61
• 4.4 厌氧出水好氧后处理的试验研究61-65
• 4.4.1 最佳HRT的确定62-63
• 4.4.2 COD的降解情况63
• 4.4.3 氨氮的降解情况63-64
• 4.4.4 TP的降解情况64-65
• 4.5 整个处理系统对生活污水中COD、氨氮和TP的降解情况65-66
• 4.6 小结66-68
• 第五章 结论与建议68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 建议69-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表的学术论文目录77

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