新型化粪池处理生活污水的试验研究

【摘要】：传统化粪池的使用有150多年的历史，其主要作用是去除生活污水中可沉淀物和悬浮污染物，贮存并厌氧消化沉在池底的污泥和有机物，使其集中，用作肥料。化粪池在国外内应用都较为普遍。但近年来，国家加大城镇污水处理设施的建设，污水收集和处理率有较大提高，为了节省占地、节约投资、改善生活环境、避免事故发生，一些污水处理设施完善的大城市在新建建筑时考虑不设置化粪池。但在中小城市及农村，由于污水管道和污水处理设施配套不完善，化粪池将继续成为单元住宅最普遍且必须配置的设施。因此，优化传统化粪池的设计，提高出水水质是有必要的。 化粪池的取舍一直是热点话题，但缺乏对化粪池的水质情况进行调查。本文对哈尔滨某小区的化粪池水质进行调查，进行三次取样，分析一天内不同时间和不同季节（温度）化粪池的水质变化情况。 近几十年，厌氧技术有较大发展，而化粪池作用最传统的平流厌氧技术，可参照现有先进的厌氧技术进行改进。本文提出两个新型化粪池-ABR化粪池和YDT填料化粪池是对传统化粪池的优化，通过与传统化粪池进行对照试验，比较两个新型化粪池反应器的去除污染效果。三个化粪池反应器的试验分为启动和运行两个阶段，启动阶段通入生活污水，考查不同温度下三个化粪池的启动情况；在运行阶段，通入生活污水和人工投加初沉池污泥，考查不同水力停留时间和不同温度下化粪池的运行情况。 启动阶段的结果：在水温24oC稳定阶段，ABR化粪池和YDT填料化粪池COD_(tot)去除率比传统化粪池分别提高30.5%和9.2%；在水温16oC稳定阶段时，该值分别提高10.9%和9.0%；总氮和氨氮去除率在5%~30%之间，稳定运行后总磷去除率为5%左右。 运行阶段的结果：ABR化粪池和填料化粪池比传统化粪池COD_(tot)去除率高10%-20%，总氮和总磷去除率低，但因氨化作用和矿化作用，氨氮和正磷出现负的去除率；ABR化粪池反应器有较好抗酸化的缓冲作用和产甲烷潜力。 此研究对传统化粪池的改造提出经济且行之有效办法，新型化粪池强化了化粪池出水的生化性和对污染物的去除，进而为化粪池的取舍和改造提供技术的参考依据。 【关键词】：传统化粪池 ABR化粪池 YDT填料化粪池 生活污水
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 课题背景9-10
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究目的和意义10
• 1.2 国内外对传统化粪池技术调查和研究10-15
• 1.2.1 国内对传统化粪池技术的调查和研究11-14
• 1.2.2 国外对传统化粪池技术的调查和研究14-15
• 1.3 生活污水厌氧处理技术的研究现状15-20
• 1.3.1 生活污水的厌氧处理技术的发展16-17
• 1.3.2 ABR 工艺处理生活污水的研究的进展17-19
• 1.3.3 厌氧生物膜法处理生活污水的研究的进展19-20
• 1.4 研究内容和技术路线20-22
• 1.4.1 研究内容20-21
• 1.4.2 技术路线21-22
• 第二章 试验材料与方法22-27
• 2.1 试验装置与仪器22-24
• 2.1.1 试验装置22-23
• 2.1.2 试验用水及种泥23
• 2.1.3 试验仪器23-24
• 2.2 分析方法24-27
• 2.2.1 常规指标24
• 2.2.2 其他指标24-27
• 第三章 寒冷地区化粪池污水处理能力的调查27-37
• 3.1 试验方法27-28
• 3.1.1 研究对象与取样时间27
• 3.1.2 采取点及过程27
• 3.1.3 测定指标27-28
• 3.2 寒冷地区化粪池污水处理能力时变化的调查28-34
• 3.2.1 COD_(tot)的变化28-30
• 3.2.2 SS 和 VSS 的变化30-31
• 3.2.3 总氮和氨氮的浓度变化31-33
• 3.2.4 总磷的浓度变化33
• 3.2.5 pH 值的变化33-34
• 3.3 寒冷地区化粪池污水处理能力温度变化的调查34-36
• 3.3.1 不同水温情况下化粪池进出水水质情况34-35
• 3.3.2 COD 的变化35
• 3.3.3 SS 和 VSS 的变化35
• 3.3.4 总氮和氨氮的浓度变化35-36
• 3.3.5 总磷的浓度变化36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 新型化粪池处理生活污水启动阶段的研究37-49
• 4.1 化粪池反应器启动与水质状况分析37-44
• 4.1.1 启动阶段不同温度下对 COD 的去除效果的影响38-40
• 4.1.2 启动阶段对氨氮和总氮的去除40-42
• 4.1.3 启动阶段对总磷的去除42
• 4.1.4 启动阶段 pH 值、挥发酸（VFA）和碳酸氢盐碱度的变化42-44
• 4.2 化粪池反应器启动阶段的污泥状况分析44-47
• 4.2.1 外观特征44-46
• 4.2.2 厌氧污泥的比产甲烷速率（SMA）46-47
• 4.3 本章小结47-49
• 第五章 新型化粪池处理生活污水运行阶段的研究49-63
• 5.1 化粪池反应器运行与水质状况分析49-58
• 5.1.1 运行阶段不同条件下对 COD 的去除效果的影响52-54
• 5.1.2 运行阶段不同条件下对氨氮和总氮的去除54-56
• 5.1.3 运行阶段不同条件下对正磷和总磷的去除56
• 5.1.4 运行阶段不同条件下 pH 值、VFA 和碳酸氢盐碱度的变化56-58
• 5.2 化粪池反应器运行阶段的污泥状况分析58-61
• 5.2.1 污泥床和污泥特性58-59
• 5.2.2 厌氧污泥的比产甲烷速率（SMA）59-60
• 5.2.3 厌氧污泥的辅酶 F_(420)的含量60-61
• 5.3 本章小结61-63
• 结论63-65
• 参考文献65-71
• 攻读学位期间发表的学术论文71-73
• 致谢73

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