两段式比例进水曝气生物滤池处理城镇生活污水效能研究

【摘要】：随着经济的发展和人们生活水平的持续提高，污染日益严重的水源水和人们对污水处理要求的不断提高之间的矛盾也日益明显。曝气生物滤池作为一种生物膜和活性污泥双重作用的生物处理工艺，在城市污水二级处理中有较好的应用前景。 通过长时间的应用暴露出曝气生物滤池存在一定的问题，本文针对现有曝气生物滤池存在的问题，通过实验试验分析曝气生物滤池中污染物沿水流方向的降解规律，指出常规曝气生物滤池工艺在一个反应器内，沿程各段对不同物质降解能力不同，对各种污染物的降解作用较难达到时间上以及空间上的统一。通过实验分析提出了两段式比例进水生物滤池的思路。该工艺通过两个串联的反应器将除碳与脱氮分置于两段内，又利用多点进水和回流手段，使第一段具有反硝化效果，使总氮得以去除。 本文研究首先从挑选适宜两段式多点进水的曝气生物滤池入手，试验比较5种陶粒的理化特征参数，结合陶粒装柱反应器对污染物的去除效率，优选出T2、T4两种陶粒最适宜用在两段式曝气滤池。 紧接着建立两段式比例进水曝气生物滤池反应器小试反应器，以太平污水处理厂污水为原水，通过调控两段式曝气生物运行参数，探索不同的水力停留时间、回流比，进水比和气水比对反应器去除效率的影响，指出在水力停留时间为4h，气水比控制在6：1左右的条件下，反应器对污染物的综合去除效率最高。 最后考察两段式曝气生物滤池的处理效能，将两段式曝气生物滤池连续稳定3个月，其出水值可以达到： COD60mg/L，氨氮10mg/L，总氮20mg/L，总磷1mg/L，整体出水可以达到城市污水处理厂一级B排放标准。受冲击负荷和反冲洗影响较小。 本文最后分析了曝气生物滤池微生物群落多样性及活性，解析不同高度的微生物群落结构解变化，结合不同高度去除污染物的情况，探讨不同类型微生物在系统内存在的位置，为曝气生物滤池的设计及稳定高效运行提供微生物方面的依据。 该工艺能够达到城市污水厂一级B要求，是一种有着广泛应用前景的曝气生物滤池改良工艺。 【关键词】：曝气生物滤池 城镇废水 运行参数 生物菌群
【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】：2011
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 概述10-11
• 1.1.1 中国水资源现状10
• 1.1.2 中国水处理技术现状10-11
• 1.2 曝气生物滤池(BAF)技术11-13
• 1.2.1 曝气生物滤池(BAF)的起源与发展11-12
• 1.2.2 曝气生物滤池(BAF)的工艺原理12-13
• 1.2.3 曝气生物滤池优点13
• 1.3 曝气生物滤池的研究现状与问题13-17
• 1.3.1 曝气生物滤池的研究现状13-15
• 1.3.2 曝气生物滤池在国内应用现状15-16
• 1.3.3 曝气生物滤池的问题16-17
• 1.4 多级曝气生物滤池工艺综述17-18
• 1.4.1 多级曝气生物滤池工作原理17
• 1.4.2 多级曝气生物滤池应用17-18
• 1.5 本课题研究主要内容18-20
• 1.5.1 课题来源18
• 1.5.2 本课题研究的目的和意义18
• 1.5.3 研究的主要内容18-20
• 第2章 实验材料、设备及实验方案20-26
• 2.1 实验装置20-22
• 2.1.1 陶粒筛选实验装置20-21
• 2.1.2 两段式曝气生物滤池模拟实验装置21-22
• 2.2 实验材料与设备22-23
• 2.2.1 陶粒22
• 2.2.2 实验水质22-23
• 2.2.3 水质分析试验设备23
• 2.3 检测项目及分析方法23-26
• 2.3.1 陶粒基本特性参数检测方法23-25
• 2.3.2 水质指标检测方法25-26
• 第3章 两段式曝气生物滤池滤料筛选及生物特性26-42
• 3.1 两段式曝气生物滤池26-31
• 3.1.1 普通曝气生物滤池沿程去除效率及特点分析26-28
• 3.1.2 两段式曝气生物滤池的提出28-29
• 3.1.3 两段式曝气生物滤池优势分析29-31
• 3.2 两段式曝气生物滤池滤料的筛选31-36
• 3.2.1 滤料特性31-32
• 3.2.2 滤料滤柱处理效能32-36
• 3.2.3 滤料筛选36
• 3.3 曝气生物滤池微生物特性研究36-40
• 3.3.1 反应器内生物膜中菌胶团组成及特点36-37
• 3.3.2 生物膜后生动物组成与特征37-40
• 3.3.3 生物膜中藻类40
• 3.4 本章小结40-42
• 第4章 两段式比例进水曝气生物滤池参数确定及处理效果42-63
• 4.1 进水比例确定42-46
• 4.1.1 进水比例对 COD 的影响43
• 4.1.2 进水比例对氨氮的影响43-44
• 4.1.3 进水比例对总氮的影响44-45
• 4.1.4 进水比例对总磷的影响45-46
• 4.1.5 最佳进水比确定46
• 4.2 回流比的确定46-50
• 4.2.1 回流比对 COD 的影响47
• 4.2.2 回流比对总磷的影响47-48
• 4.2.3 回流比对氨氮的影响48-49
• 4.2.4 回流比对总氮的影响49-50
• 4.2.5 最优回流比的确定50
• 4.3 水力停留时间的确定50-56
• 4.3.1 HRT 对 COD 的影响50-52
• 4.3.2 HRT 对氨氮的影响52-53
• 4.3.3 HRT 对总氮的影响53-54
• 4.3.4 HRT 对总磷的影响54-55
• 4.3.5 最优 HRT 选择55-56
• 4.4 气水比例的确定56-60
• 4.4.1 气水比对 COD 的去除率影响56-57
• 4.4.2 气水比对氨氮的去除率影响57-58
• 4.4.3 气水比对总氮去除率的影响58-59
• 4.4.4 气水比对总磷去除率的影响59-60
• 4.4.5 最佳气水比的确定60
• 4.5 两段式曝气生物滤池处理效能60-62
• 4.6 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果68-71
• 致谢71-72
• 个人简历72

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