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与蠕虫床联用的污水处理工艺的选择和运行效果研究

作　者: 康晓菲
导　师: 田禹
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 污泥减量附着型蠕虫床 MBR 组合工艺污水污泥同步处理
分类号: X703.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在市政污水的生物处理工艺过程中,伴随着污染物质的去除,同时会产生大量生物污泥。这些生物污泥中如果不及时妥善的处理,就会对人们的生活环境造成直接或间接的危害。但是,由于对于污泥处理的工艺复杂,运行成本昂贵,常常使污水处理厂无法对污水污泥进行适当的处理。所以,研究学者越来越关注对于污泥的减量化技术的开发和研究。目前国内外对于污泥过程减量的研究主要包括基于微生物隐形生长的溶胞技术,基于减低细菌合成量的代谢解偶联技术、基于微型动物捕食作用的生物强化技术和基于维持代谢的污泥减量技术等。其中由于微型动物捕食作用的污泥减量化技术具高效、环境友好等优势而越来越被人们所认同。以水丝蚓为污泥捕食生物设计了一种新型的附着型蠕虫反应器提供了一条新型的污泥减量化方式,通过它与生物处理技术组合使用可以在污水处理的同时达到良好的污泥减量处理效果。本文主要目的是找出最适宜组合工艺的主体生物处理技术,确定其最佳操作条件,并初步观察此种组合工艺稳定运行后的污水污泥处理效能。从污泥减量效果看出,蠕虫床处理MBR污泥时,污泥减量效果优越。可以减少37%左右的剩余污泥,从水质的变化方面考虑,MBR处理后出水中的氨氮和COD的增加量也相对较少。而从污泥性质的变化上分析,虽然MBR污泥在沉降性较差,但是在经过蠕虫处理后改善效果十分显著。污泥脱水性能得到改善,比阻减少,EPS中糖类与蛋白质的比值下降。同时由于蠕虫床的同步硝化反硝化作用,蠕虫床可以实现氮素从污泥相中的脱离,MBR污泥中氮素的脱离效果更为理想,同时消耗了其他营养物质的释放,减少了后续处理难度。从各方面综合考虑,选取MBR工艺作为组合工艺的生物处理工艺。MBR+附着型蠕虫床组合工艺稳定运行后,污泥减量效果明显。污水处理能力优越,COD去除率在94%左右,氨氮的去除率可达到85%以上,并且具有一定的反硝化功效,弥补了MBR工艺脱氮效果差的缺点。通过对反应器中污泥性质的考察,相对MBR单独使用时,组合工艺中污泥的沉降性能得到了改善,后续MBR污泥可利用常规沉淀方法浓缩。EPS物质减少,污泥絮体颗粒变大,有利于减轻膜污染的程度。在组合工艺运行过程中,可以发现MBR反应器TMP增长较为缓慢,这样就延长了膜的清洗周期,延长了膜的使用寿命。试验结果表明,MBR-附着型蠕虫床组合工艺运行效果良好,具有同步处理污水污泥的功效,其在实际工程上的应用具有很大的发展空间。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-28
  1.1 污水污泥的产生和处理处置概况  8
  1.2 溶胞技术  8-12
  1.3 解偶联技术  12-16
  1.4 代谢平衡技术  16-17
  1.5 采用生物捕食技术的污泥减量化技术  17-25
    1.5.1 污泥减量化工艺中所使用的微型动物种类  18-20
    1.5.2 利用微型动物的污泥减量化工艺  20-25
  1.6 各项污泥处理技术的的比较  25-27
  1.7 课题目的与研究内容  27-28
    1.7.1 课题目的  27
    1.7.2 研究内容  27-28
第2章试验材料和方法  28-34
  2.1 试验材料  28-29
    2.1.1 接种污泥来源  28
    2.1.2 微型动物颤蚯蚓的培养  28-29
  2.2 试验器材和药品  29-31
  2.3 试验内容  31
  2.4 试验方法  31-34
    2.4.1 污泥减量化计算  31-32
    2.4.2 污泥性质分析方法  32-33
    2.4.3 水质分析方法  33-34
第3章附着型蠕虫床对两种生物反应器污泥的处理效果比较  34-44
  3.1 两种活性污泥法工艺的运行与优化  34-36
    3.1.1 SBR 反应器的启动并运行  34
    3.1.2 MBR 反应器的启动并运行  34-35
    3.1.3 附着型蠕虫床的启动并运行  35-36
  3.2 两种生物污泥经过处理后的性质改变  36-43
    3.2.1 附着性蠕虫床对两种污泥的污泥减量效果  36-38
    3.2.2 附着型蠕虫床对两种污泥的污泥处理效果  38-43
  3.3 本章小结  43-44
第4章两种生物反应器污泥处理过程中营养物质释放的比较  44-53
  4.1 附着型蠕虫床对两种生物反应器污泥的出水处理效果  44-48
    4.1.1 处理后出水COD 的比较  44-45
    4.1.2 处理后出水氨氮浓度比较  45-46
    4.1.3 处理前后硝酸盐氮的浓度变化  46-48
  4.2 附着型蠕虫床对两种生物反应器污泥处理中的营养物释放  48-51
    4.2.1 附着型蠕虫床内的同步硝化反硝化作用  48-50
    4.2.2 两种生物反应器污泥在蠕虫床内的营养物质释放  50-51
  4.3 本章小结  51-53
第5章 MBR+蠕虫床组合工艺的运行处理效果  53-65
  5.1 MBR+附着型蠕虫床组合工艺的污水处理效果  53-56
    5.1.1 组合工艺COD 处理效果  53-54
    5.1.2 组合工艺氨氮处理效果  54-56
    5.1.3 组合工艺反硝化处理效果  56
  5.2 MBR+附着型蠕虫床组合工艺的污泥处理效果  56-62
    5.2.1 MBR+附着型蠕虫床组合工艺的污泥减量效果  56-58
    5.2.2 污泥的沉降性能改变  58-59
    5.2.3 污泥的胞外聚合物改变  59-60
    5.2.4 污泥活性的改变  60-61
    5.2.5 显微镜检测分析  61-62
  5.3 MBR+附着型蠕虫床组合工艺的膜污染情况  62-63
  5.5 MBR+附着型蠕虫床组合工艺的经济效益分析  63-64
  5.6 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  71-73
致谢  73-74

与蠕虫床联用的污水处理工艺的选择和运行效果研究

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