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厌氧悬浮填料床-BAF处理农村生活污水的试验研究

作　者: 王霞芳
导　师: 纪荣平
学　校: 扬州大学
专　业: 环境科学
关键词: 厌氧悬浮填料床 曝气生物滤池 农村生活污水 组合工艺
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本文采用了厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池(BAF)组合工艺处理农村生活污水。大量理论研究及工程实践表明,BAF工艺是一种经济有效的污水处理方法之一,它能够克服传统活性污泥法的一些缺点,如:占地面积大、基建投资高、污泥膨胀等。厌氧悬浮填料床能有效地起到预处理的作用,将其与BAF组合,能降低进水固体悬浮物浓度,减少BAF的反冲洗次数,使得运行成本更加小。本文采用生活污水为处理对象,研究了厌氧悬浮填料床和BAF的挂膜启动及处理效果,并通过研究厌氧悬浮填料床和BAF处理性能的影响参数,获得了最佳运行参数。通过实验结果分析,得出以下结论:1、对厌氧悬浮填料床和曝气生物滤池都采用“浸泡填料,连续进水”的挂膜启动方式。当进水CODCr在120mg/L～400mg/L之间,HRT为4h,pH7~8时,厌氧悬浮填料床对CODCr的去除率稳定在12.5%以上;在平均进水CODCr和氨氮浓度分别为234.2mg/L和56.2mg/L时,曝气生物滤池出水平均去除率分别为54.5%和77.7%。2、厌氧悬浮填料床反应器对生活污水的CODCr和SS有一定的去除效果,平均去除率分别为26.2%和89.6%。对氨氮和TP的处理效果较差,去除率只有2.6%和4.5%。厌氧悬浮填料床反应器出水通过曝气生物滤池的进一步处理,表明曝气生物滤池对CODCr、氨氮、TP和SS等主要污染物具有一定的去除效果,平均去除率分别为67.6%、93.2%、22.8%和61.5%。3、HRT分别为4h、3h和2h时,厌氧悬浮填料床对CODCr的平均去除率分别为35.6%、24.3%和18.8%,对氨氮的平均去除率分别为-2.2%、-0.25%和10.1%,对TP的平均去除率分别为11.1%、-1.3%和3.8%,对SS的平均去除率分别为92.5%、87.5%和88.6%;pH分别为5~6、6~7和7~8时,对CODCr的平均去除率分别为29.1%、18.8%和23.0%,对氨氮的平均去除率分别为-5.0%、5.3%和-1.9%,对TP的平均去除率分别为6.4%、4.5%和-1.8%,对SS的平均去除率分别为90.1%、88.6%和87.2%。4、HRT分别为4h、3h和2h时,曝气生物滤池对CODCr的平均去除率分别为70.8%、71.8%和60.0%,对氨氮平均去除率分别为92.6%、95.35%和91.3%,对TP平均去除率分别为16.8%、17.5%和11.1%,对SS平均去除率分别为60.0%、63.8%和53.5%。在HRT为3h,气水比分别为20:1、10:1和5:1时,对CODCr平均去除率分别为72.6%、57.5%和63.3%;对氨氮平均去除率分别为96.0%、84.4%和66.9%;对TP平均去除率分别为17.1.0%、2.3%和42.7%;对TN平均去除率分别为15.2%、12.6%和13.8%。5、曝气生物滤池反冲洗方式为气水联合反冲洗,气冲强度和水冲强度范围分别控制为8～10L/ (m2. S),和2～4L/(m2.S),反冲洗时间为5min,处理能力恢复时间约6小时。6、装置改动后曝气生物滤池对CODCr和TN的去除效果有了较为明显的提高,当气水比10:1,回流比1:1,气温较低(2009年12月),进水流量分别为0.24L/h和0.36L/h两种实验条件下,平均去除率分别为88.3%和42.6%。7、在气水比10:1,HRT为3h,气温较高(2009年6月)的条件下对CODCr和氨氮浓度沿填料层高度的变化进行了研究。结果表明:CODCr的降解主要发生在填料层40cm高度的区域内,该区域内CODCr的去除率达到了60.1%,占总去除率的76.8%;氨氮的降解主要发生在填料层20cm~60cm高度的区域内,该区域内氨氮的去除率达到了60.3%,占总去除率的65.5%。8、对厌氧悬浮填料床-曝气生物滤池组合工艺处理污染物的机理进行了探讨,对曝气生物滤池反硝化性能还有待于进一步的研究,试验表明其对TN的去除效率还有较大的提高空间。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第1章 绪论  12-30
  1.1 水环境污染及治理现状  12-19
    1.1.1 水环境污染现状  12-14
    1.1.2 农村生活污水污染与治理现状  14-19
  1.2 厌氧悬浮填料床  19-20
  1.3 曝气生物滤池  20-29
    1.3.1 曝气生物滤池污水处理工艺  20-25
      1.3.1.1 曝气生物滤池的产生与发展  20-21
      1.3.1.2 曝气生物滤池的工艺原理  21
      1.3.1.3 曝气生物滤池的构造  21-24
      1.3.1.4 曝气生物滤池的优缺点  24-25
    1.3.2 曝气生物滤池的填料  25-26
      1.3.2.1 填料的研究进展及发展方向  25-26
      1.3.2.2 填料选择的原则  26
    1.3.3 曝气生物滤池的研究现状及存在的问题  26-29
      1.3.3.1 曝气生物滤池的研究现状  27-28
      1.3.3.2 曝气生物滤池存在的问题  28-29
  1.4 课题研究目的意义及内容  29-30
    1.4.1 课题研究的目的意义  29
    1.4.2 课题研究内容  29-30
第2章 实验概况  30-36
  2.1 实验装置及工艺流程  30-31
    2.1.1 实验装置  30
    2.1.2 工艺流程  30-31
  2.2 实验材料  31-32
    2.2.1 实验填料  31
    2.2.2 实验用水  31-32
    2.2.3 实验药剂  32
  2.3 实验设备  32-33
  2.4 分析项目及方法  33
  2.5 实验内容  33-36
    2.5.1 实验内容  33-34
    2.5.2 实验影响因素及水平  34-36
第3章 厌氧悬浮填料床的运行效能  36-53
  3.1 厌氧悬浮填料床的挂膜启动  36-37
    3.1.1 反应器启动方法  36
    3.1.2 启动结果与分析  36-37
  3.2 厌氧悬浮填料床对污染物的去除效果  37-40
    3.2.1 COD_(Cr)的去除效果  37-38
    3.2.2 氨氮的去除效果  38-39
    3.2.3 总磷的去除效果  39
    3.2.4 SS 的去除效果  39-40
  3.3 运行条件对厌氧悬浮填料床处理效果的影响  40-49
    3.3.1 水力停留时间对反应器处理效果的影响  40-45
      3.3.1.1 对COD_(Cr) 去除的影响  40-41
      3.3.1.2 对氨氮去除的影响  41-42
      3.3.1.3 对TP 去除的影响  42-43
      3.3.1.4 对SS 去除的影响  43-45
    3.3.2 pH 对厌氧悬浮填料床反应器处理效果的影响  45-49
      3.3.2.1 对COD_(Cr) 去除的影响  45-46
      3.3.2.2 对氨氮去除的影响  46-47
      3.3.2.3 对TP 去除的影响  47-48
      3.3.2.4 对SS 去除的影响  48-49
  3.4 最佳运行参数的确定  49-50
    3.4.1 影响COD_(Cr) 处理效果的各因素最佳水平的确定  49
    3.4.2 影响氨氮处理效果的各因素最佳水平的确定  49-50
    3.4.3 影响TP 处理效果的各因素最佳水平的确定  50
    3.4.4 影响SS 处理效果的各因素最佳水平的确定  50
  3.5 本章小结  50-53
第4章 曝气生物滤池的运行效能  53-80
  4.1 曝气生物滤池的挂膜启动  53-55
    4.1.1 反应器启动方法  53
    4.1.2 启动结果与分析  53-55
  4.2 曝气生物滤池对污染物的去除效果  55-58
    4.2.1 对COD_(Cr) 的去除效果  55-56
    4.2.2 对氨氮的去除效果  56
    4.2.3 对总磷的去除效果  56-57
    4.2.4 对SS 的去除效果  57-58
  4.3 曝气生物滤池的反冲洗  58-60
    4.3.1 反冲洗理论  58
    4.3.2 反冲洗方式的确定  58-59
    4.3.3 反冲洗周期的确定  59
    4.3.4 反冲洗时间及强度的确定  59-60
  4.4 运行条件对曝气生物滤池处理效果的影响  60-76
    4.4.1 HRT 对反应器处理效果的影响  60-66
      4.4.1.1 对COD_(Cr) 去除的影响  61-62
      4.4.1.2 对氨氮去除的影响  62-63
      4.4.1.3 对总磷去除的影响  63-64
      4.4.1.4 对SS 去除的影响  64-66
    4.4.2 气水比对反应器处理效果的影响  66-71
      4.4.2.1 对COD_(Cr) 去除的影响  66-67
      4.4.2.2 对氨氮去除的影响  67-69
      4.4.2.3 对总磷去除的影响  69-70
      4.4.2.4 对TN 去除的影响  70-71
    4.4.3 曝气位置对反应器处理效果的影响  71-73
    4.4.4 填料层高度对反应器处理效果的影响  73-75
    4.4.5 最佳运行参数的确定  75-76
      4.4.5.1 影响COD_(Cr) 处理效果的各因素最佳水平的确定  75-76
      4.4.5.2 影响氨氮处理效果的各因素最佳水平的确定  76
      4.4.5.3 影响TN 处理效果的各因素最佳水平的确定  76
      4.4.5.4 影响TP 处理效果的各因素最佳水平的确定  76
  4.5 曝气生物滤池中COD_(Cr)去除反应动力学研究  76-77
  4.6 本章小结  77-80
第5章 结论  80-83
参考文献  83-86
致谢  86-87
攻读学位期间发表的学术论文目录  87

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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