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曝气生物滤池处理城市污水工艺优化控制试验研究

作　者: 唐锋兵
导　师: 李思敏
学　校: 河北工程大学
专　业: 环境工程
关键词: 曝气生物滤池 城市污水 工艺优化控制 挂膜方式 反冲洗
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 65次
引　用: 1次
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内容摘要


本文采用曝气生物滤池处理城市污水,研究了不同挂膜方法的反应器的除污性能,对影响处理效果的工艺参数进行了控制优化研究,分析了曝气生物滤池沿滤床高度的除污性能,确定了滤池气水反冲洗的最佳运行参数,探讨了两级曝气生物滤池对城市污水的净化效果,得出了曝气生物滤池工艺运行控制参数。试验结果表明,以NH4+-N的去除率达到60%以上作为评判挂膜成功的标志,接种挂膜与自然挂膜基本同步稳定,历时1820d;不同挂膜方法的反应器生物膜成熟后,稳定运行时对CODCr、NH4+-N和浊度均有很好的去除效果,平均去除率分别为86.09%、81.84%和95.83%;但对TN和TP的平均去除率分别为28.75%和32.47%,仅借助于单级好氧滤池不能较好的实现脱氮除磷;采用自然挂膜法对CODCr的去除效果较好,而接种挂膜法有利于硝化NH4+-N的自养菌的生长。分析了水力负荷、气水比、污染物容积负荷对反应器除污效果的影响。当滤池单级运行控制水力负荷为0.86m/h、气水比为3:14:1、CODCr容积负荷为5.1kgCODCr/（m3滤料·d）、NH4+-N容积负荷为0.56kgNH4+-N/（m3滤料·d）时可以取得较好的处理效果;当反应器两级串联运行时,同单级运行相比水力负荷加倍后CODCr的去除效果提高了约3%5%,在1.7m/h时仍可以达到80%以上的NH4+-N去除率。曝气生物滤池去除CODCr和NH4+-N具有不同的最佳床层高度,当滤床高度增加到2000mm时,沿水流方向0800mm段为碳化异养菌活跃层,8001600mm段为硝化菌活跃层。确定了陶粒滤柱气水反冲洗最佳的运行参数:单独气洗强度12L/m2·s、单独气洗时间3min、联合冲洗水强度6L/m2·s、联合冲洗气强度10L/m2·s、联合冲洗时间4min、水漂洗强度6L/m2·s、水漂洗时间5min;反冲洗后CODCr的去除能力可以在1h后可恢复到60%,对NH4+-N的去除效果8h后可恢复到反冲洗前的水平,除浊能力可以在0.4h后得到较好的恢复。对影响反应器处理效果的各因素综合分析,得出了该工艺处理城市污水的工艺运行控制参数。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章 绪论  11-23
  1.1 我国水资源及污水处理现状  11-14
    1.1.1 我国水资源现状  11-12
    1.1.2 我国污水处理现状  12-14
  1.2 曝气生物滤池处理技术综述  14-20
    1.2.1 曝气生物滤池工艺的原理及特点  14-15
    1.2.2 国内外现状及发展趋势  15-20
  1.3 研究意义  20-21
  1.4 研究内容及试验步骤  21-23
    1.4.1 研究内容  21
    1.4.2 试验步骤  21-23
第2章 试验条件与方法  23-27
  2.1 试验条件  23-25
    2.1.1 试验场地及原水水质  23
    2.1.2 试验材料  23-25
  2.2 试验过程安排  25-26
    2.2.1 反应器的启动及除污效果分析研究  25
    2.2.2 工艺运行参数测试研究  25-26
  2.3 检测项目及分析方法  26-27
第3章 曝气生物滤池除污机理及效果分析  27-49
  3.1 生物膜法去除污染物质的机理  27-34
    3.1.1 生物膜的组成  27-28
    3.1.2 微生物在滤料表面的附着机理  28
    3.1.3 生物膜附着的影响因素  28-29
    3.1.4 生物膜法去除污染物质的机理  29-34
  3.2 曝气生物滤池的挂膜启动  34-39
    3.2.1 挂膜方式  34
    3.2.2 挂膜阶段对污染物质的去除效果  34-38
    3.2.3 微生物相观察分析  38-39
  3.3 不同挂膜方式的曝气生物滤池除污效果分析  39-47
    3.3.1 对COD_(Cr) 的去除效果分析  40-41
    3.3.2 对NH_4~+-N 的去除效果分析  41-42
    3.3.3 对浊度的去除效果分析  42-44
    3.3.4 对TN 的去除效果分析  44-45
    3.3.5 对TP 的去除效果分析  45-47
  3.4 曝气生物滤池的运行周期  47-48
  3.5 本章小结  48-49
第4章 曝气生物滤池处理城市污水工艺参数优化研究  49-69
  4.1 水力负荷对曝气生物滤池除污效果的影响  49-54
    4.1.1 对COD_(Cr) 去除效果的影响  50-51
    4.1.2 对NH_4~+-N 去除效果的影响  51-52
    4.1.3 对浊度去除效果的影响  52-53
    4.1.4 对TN 去除效果的影响  53-54
  4.2 气水比对曝气生物滤池除污效果的影响  54-59
    4.2.1 对COD_(Cr) 去除效果的影响  55-56
    4.2.2 对NH_4~+-N 去除效果的影响  56-57
    4.2.3 对浊度去除效果的影响  57-58
    4.2.4 对TN 去除效果的影响  58-59
  4.3 污染物容积负荷对曝气生物滤池除污效果的影响  59-62
    4.3.1 COD_(Cr) 容积负荷的影响  59-62
    4.3.2 NH_4~+-N 容积负荷的影响  62
  4.4 曝气生物滤池沿床层高度除污性能分析  62-67
    4.4.1 COD_(Cr) 的去除效果沿床层的变化规律  63
    4.4.2 NH_4~+-N 的去除效果沿床层的变化规律  63-64
    4.4.3 浊度的去除效果沿床层的变化规律  64-65
    4.4.4 TP 的去除效果沿床层的变化规律  65-66
    4.4.5 DO 和pH 值沿床层的变化规律  66-67
  4.5 本章小结  67-69
第5章 曝气生物滤池处理工艺的优化控制  69-87
  5.1 曝气生物滤池的反冲洗  69-74
    5.1.1 曝气生物滤池的反冲洗机理  69-70
    5.1.2 曝气生物滤池反冲洗方式及参数的确定  70-73
    5.1.3 反冲洗后曝气生物滤池除污性能的恢复  73-74
  5.2 两级曝气生物滤池处理效果研究  74-81
    5.2.1 两级曝气生物滤池的除污性能  74-77
    5.2.2 各级滤池对污染物的去除效果分析  77-80
    5.2.3 两级曝气生物滤池生物相的变化  80-81
    5.2.4 两级曝气生物滤池的运行周期  81
  5.3 曝气生物滤池工艺运行优化控制分析  81-86
    5.3.1 预处理的控制  81-82
    5.3.2 水力负荷的控制  82-83
    5.3.3 污染物容积负荷的控制  83
    5.3.4 溶解氧的控制  83-84
    5.3.5 反冲洗的控制  84
    5.3.6 pH 值的控制  84-85
    5.3.7 温度的影响  85-86
  5.4 本章小结  86-87
结论与建议  87-89
参考文献  89-94
致谢  94-95
作者简介  95-96
在学期间发表的学术论文  96
在学期间参加的科研项目  96-97

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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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