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低有机负荷处理高浓度金属离子废水的研究与应用

作　者: 宫洪艳
导　师: 朱文亭；田庆玲
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: 低有机负荷高浓度金属离子工业废水
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

经济的飞速发展催生了工业的发展，工业的多样性决定了工业废水的多样性。而随着近些年国家对污水处理要求的不断提高，已不能仍停留在传统的污水处理工艺和以生活污水为主的大规模生产研究，越来越多的研究开始指向各种类型的工业污水。论文首先论述了各类金属离子对活性污泥微生物的影响机理、对活性污泥法工艺的影响以及目前应对各类金属废水的研究现状，然后介绍了目前低有机负荷运行工艺控制的研究现状。论文通过对天津市静海县天宇科技园污水处理厂上游水质的调研和对工艺的概述，结合其自身特点确定了活性污泥培养和驯化方案。在活性污泥驯化初期，第5天开始钟虫有明显增长趋势，第6天生物池上清液COD有明显去除开始连续进水，第7天出水达标，活性污泥培养取得阶段性成果。但此后由于进水有机物浓度过低，无法满足微生物生长代谢需要，而铁离子浓度过高，更是抑制了微生物生长。最终由于微生物数量少、增长缓慢，造成活性污泥浓度过低、结构松散，生物池上清液浑浊，偶见悬浮物超标，系统抗冲击能力较差，污泥无增长，长时间无法排放剩余污泥，污泥老化，排泥则污泥浓度骤减。根据该厂水质和工艺特点，研究是否可以通过投加混凝剂的方式改善活性污泥沉降性能，减少出水悬浮物。试验表明单独使用PAC能够出现矾花，但矾花呈悬浮状态，不沉淀，无法达到改善活性污泥沉降性能的目的；PAC和PAM配合使用，能够有效的改善生物池活性污泥沉降性能，1000mL混合液内投加2%的PAC溶液1.3mL和1‰的PAM溶液1.3mL沉降效果较理想，即PAC和PAM质量比为20:1；单独使用PAM同样能够有效的改善生物池活性污泥沉降性能，1000mL混合液内投加1‰的PAM溶液2.4mL沉降效果较理想。在生产性试验中进一步摸索各种浓度和配比的混凝剂投加对应工艺运行状况，试验表明PAC和PAM配合使用时，PAC和PAM质量比应为20:1，最佳投加浓度(以纯PAM计)为1.1mg/L（纯药浓度）；单独使用PAM时，PAM最佳投加浓度为2mg/L（纯药浓度）。从药剂成本角度考虑，单独使用PAM最为经济有效。最后，研究对比该厂设计水质、工艺参数、运行模式和实际状况后，根据实际情况进行适当的调整和改造，通过合理控制曝气量、严格控制生物池DO、取消内回流、取消旋流沉砂池、投加混凝剂等方式，实现了在超低有机负荷、高MLSS、高泥龄条件下的连续稳定运行，保证了出水达标排放。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究背景  9
  1.2 各类金属离子对活性污泥微生物影响的机理研究  9-10
    1.2.1 金属离子对微生物的影响机理  9-10
    1.2.2 微生物反应动力学  10
  1.3 各类金属离子对活性污泥法工艺的影响  10-13
    1.3.1 影响生物反应动力学  10-11
    1.3.2 影响生物处理微生物群落  11-12
    1.3.3 影响活性污泥沉降性能  12
    1.3.4 影响生物处理效率  12-13
  1.4 应对各类金属废水的研究现状  13-14
    1.4.1 各类金属区别对待  13-14
    1.4.2 处理金属废水的研究现状  14
  1.5 低有机物浓度对活性污泥工艺的影响  14-15
    1.5.1 影响脱氮除磷效率  14-15
    1.5.2 影响活性污泥沉降性能  15
  1.6 低有机负荷运行工艺控制的研究现状  15-16
  1.7 主要研究内容、方法  16-17
    1.7.1 研究目的  16
    1.7.2 主要研究内容  16
    1.7.3 主要研究方法  16-17
第二章工艺概况  17-22
  2.1 进水情况调研  17-19
    2.1.1 上游污染物情况调研  17-18
    2.1.2 进水水质情况  18-19
    2.1.3 进水水质情况分析  19
  2.2 工艺概况  19-22
    2.2.1 工艺流程  19-20
    2.2.2 奥贝尔氧化沟示意图  20-21
    2.2.3 奥贝尔氧化沟工艺原理  21
    2.2.4 运行参数  21-22
第三章活性污泥的培养和驯化  22-34
  3.1 活性污泥培养和驯化运行规律研究  22-25
    3.1.1 微生物相与活性污泥性能之间的关系  23-25
    3.1.2 微生物相的指示作用  25
  3.2 污泥培养和驯化  25-33
    3.2.1 污泥接种  25-26
    3.2.2 活性污泥驯化  26-27
    3.2.3 数据分析  27-33
  3.3 小结  33-34
第四章混凝沉淀法改善污泥沉降性能的探索  34-45
  4.1 混凝沉淀反应机理  34-35
  4.2 方法选定  35
  4.3 混凝沉淀小试  35-39
    4.3.1 药剂选定  35
    4.3.2 小试目的  35
    4.3.3 小试过程  35-38
    4.3.4 小结  38-39
  4.4 生产性试验  39-43
    4.4.1 试验过程  39-43
    4.4.2 试验结果分析  43
  4.5 小结  43-45
第五章低有机负荷状态下运行规律摸索  45-50
  5.1 进水水质分析  45
  5.2 设计工艺运行参数  45-46
  5.3 改良工艺运行模式  46-47
    5.3.1 曝气量  46
    5.3.2 MLSS  46
    5.3.3 泥龄  46
    5.3.4 取消旋流沉砂池  46-47
    5.3.5 投加混凝剂  47
  5.4 改良后运行状况分析  47-49
  5.5 小结  49-50
第六章结论  50-51
参考文献  51-54
致谢  54

低有机负荷处理高浓度金属离子废水的研究与应用

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