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火山岩BAF预处理污染水源水的适用性研究

作　者: 郭文超
导　师: 刘宏远
学　校: 浙江工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 火山岩曝气生物滤池预处理污染水源水
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着社会经济的发展,我国饮用水水源水质日益恶化,常规工艺不但去除水中氨氮和有机物效率低,而且,消毒过程还可能形成对人体健康危害更大的有机卤化物。因此,寻求一种高效、实用、经济的给水处理方法具有十分重要的现实意义。而生物技术是一种经济有效且毒理学安全的水处理技术,其中曝气生物滤池(BAF)处理工艺具有体积小、容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、处理出水水质好等优点,应用潜力很大。本研究采用火山岩填料作为曝气生物滤池的生物载体,在小试规模上进行了预处理污染水源水的试验研究,探讨了火山岩曝气生物滤池对污染水源水中氨氮、亚硝酸盐氮、有机物、铁、锰、浊度等的去除效果：考察了滤速、水温、填料高度、滤池关闭、反冲洗等因素对曝气生物滤池工艺处理效果的影响。在中试规模上考察了曝气生物滤池处理污染水源水的效能,重点研究了在较低温度下,曝气生物滤池的处理效果。小试试验研究表明：在气水比为1：1,滤速为8m/h,水温为10-23.2℃时,BAF对氨氮,亚硝酸盐氮,CODMn, UV254,铁,锰及浊度的平均去除率分别为95.17%,92.73%,22.00%,6.54%,48.49%,78.00%,45.56%；水温为4.8-10。C时,BAF对氨氮,CODMn的平均去除率为73.42%,9.10%。滤速在一定的范围内不会影响火山岩BAF的处理效果；填料的增加在一定程度上可以改善BAF的处理效果；反冲洗和较长时间的滤池关闭对曝气生物滤池的影响小。中试试验研究表明：在气水比为1：1,处理水量为5t/h,当温度为10-32.4℃时,BAF对氨氮,亚硝酸盐氮,CODMn, UV254,铁,锰及浊度的去除率分别为93.66%,95.23%,20.32%,4.8%,48.49%,21.65%,64.49%,33.96%；当水温为5.5-10℃时,BAF对氨氮,亚硝酸盐氮,CODMn的平均去除率分别为83.32%,50.95%,12.26%。反应器中没有出现亚硝酸盐氮的积累。因此,火山岩BAF预处理污染水源水不仅能够有效地控制氨氮,亚硝酸盐氮,而且对CODMn,铁,锰等污染物的去除率高,能有效降低后续处理工艺的负荷。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
第一章绪论  11-32
  1.1 研究的背景和意义  11-14
    1.1.1 我国水资源形势及污染状况  11-12
    1.1.2 饮用水源中主要污染物及其危害  12-13
    1.1.3 饮用水水质标准的提高  13-14
  1.2 常规工艺及其局限性  14
  1.3 饮用水深度处理技术  14-17
    1.3.1 臭氧氧化技术  15
    1.3.2 活性炭吸附技术  15
    1.3.3 臭氧活性炭技术  15-16
    1.3.4 生物活性炭技术  16
    1.3.5 膜分离技术  16
    1.3.6 其他深度水处理技术  16-17
  1.4 饮用水预处理技术  17-18
    1.4.1 物理化学预处理技术  17
    1.4.2 生物预处理技术  17-18
  1.5 曝气生物滤池在饮用水处理中的研究与应用  18-23
    1.5.1 工艺原理  19
    1.5.2 工艺形式  19-20
    1.5.3 曝气生物滤池的效能研究  20-22
    1.5.4 曝气生物滤池填料的选择  22
    1.5.5 曝气生物滤池存在的问题  22-23
  1.6 曝气生物滤池工艺的理论基础  23-30
    1.6.1 贫营养环境及其中的微生物  23-24
    1.6.2 稳态生物膜模型  24-29
    1.6.3 二级基质的利用  29-30
  1.7 课题研究的目的主要内容  30-32
    1.7.1 课题研究的目的和意义  30-31
    1.7.2 课题来源  31
    1.7.3 课题研究主要内容  31
    1.7.4 创新点  31-32
第二章试验装置与方法  32-38
  2.1 BAF小试试验装置  32-33
  2.2 BAF中试试验装置  33-34
  2.3 中试工艺流程  34-35
  2.4 试验填料参数  35
  2.5 BAF的运行方式  35-36
  2.6 试验水质  36
  2.7 主要分析项目和分析方法  36-38
    2.7.1 分析检测项目  36
    2.7.2 水质分析方法  36-37
    2.7.3 生物膜样品预处理方法  37-38
第三章 BAF小试试验研究  38-51
  3.1 试验原理  38
  3.2 BAF对污染物的去除效能  38-43
    3.2.1 对氨氮的去除效能  38-39
    3.2.2 对亚硝酸盐氮的去除效能  39-40
    3.2.3 对有机物的去除效能  40-41
    3.2.4 对铁的去除效能  41-42
    3.2.5 对锰的去除效能  42
    3.2.6 对浊度的去除效能  42-43
  3.3 BAF处理污染水源水影响因素的研究  43-50
    3.3.1 滤速对去除效能的影响  43-44
    3.3.2 温度对去除效能的影响  44-46
    3.3.3 填料高度对去除效能的影响  46-47
    3.3.4 滤池关闭对去除效能的影响  47-48
    3.3.5 反冲洗对去除效能的影响  48-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章 BAF中试试验研究  51-61
  4.1 BAF处理污染水源水的效能研究  51-55
    4.1.1 对氨氮的去除效能  51
    4.1.2 对亚硝酸盐氮的去除效能  51-52
    4.1.3 对有机物的去除效能  52-53
    4.1.4 对铁的去除效能  53-54
    4.1.5 对锰的去除效能  54
    4.1.6 对浊度的去除效能  54-55
  4.2 BAF处理污染水源水影响因素的研究  55-59
    4.2.1 温度对处理效能的影响  55-57
    4.2.2 反冲洗对去除效能的影响  57-59
  4.3 BAF中生物相及生物膜特征  59-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章结论与建议  61-63
  5.1 结论  61-62
    5.1.1 BAF小试研究阶段  61
    5.1.2 BAF中试研究阶段  61-62
  5.2 建议  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
攻读学位期间研究成果  67

火山岩BAF预处理污染水源水的适用性研究

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