昌平污水处理厂污泥膨胀特征及控制措施研究

【摘要】：北京市昌平污水处理厂采用Carrousel2000氧化沟处理工艺，处理昌平城区生活污水和中关村科技园昌平园工业企业废水，污水处理厂出水执行一级B排放标准（GB18918-2002）。该厂自2004年起，在每年的9月~12月发生季节性的污泥膨胀，影响了污水处理厂的正常运行和出水达标排放。 本论文在对昌平污水处理厂进出水质情况以及主要构筑物和设备运行情况进行分析研究基础上，评估了污水处理厂运行效果；同时对污泥膨胀期间主要的工艺参数的变化特征进行了分析，研究引发该厂污泥膨胀的主要因素，在此基础上提出控制污泥膨胀的策略，并在工程中开展应用，有效地控制了该厂的污泥膨胀，保障了出水的稳定达标。主要结果如下： （1）昌平污水处理厂污泥膨胀初期对COD、BOD、SS、TN去除效果影响不大，均能符合出水排放标准。污泥膨胀发生后，从每年的11月份起上述指标均超有过出水执行排放标准的情况。 （2）污泥膨胀的主要原因是系统处于负荷低于0.04(kgBOD5/kgMLSS·d)状态下运行，污泥负荷最低时达0.025(kgBOD5/kgMLSS·d)，低于污水处理厂设计运行负荷值。根据对氧化沟曝气池DO浓度的监测，氧化沟沟道DO浓度值在时间和空间上均存在0.5mg/L的区域，这也是活性污泥系统发生污泥膨胀的影响因素。控制昌平污水处理厂污泥膨胀的主要对策：一是提高活性污泥系统的污泥负荷，保证活性污泥系统污泥负荷值不低于0.058(kgBOD5/kgMLSS·d)，实现的方式是更新污水处理厂污泥脱水设备，确保污水厂能持续稳定排放剩余污泥，污泥龄控制在15~19天，二是提高氧化沟沟道溶解氧值，将控制氧化沟曝气设备运行的DO浓度平均值由2.0mg/L，提高到2.8mg/L。 （3）污水处理厂脱水机设备改造完成后，经运行调整主要的工艺运行参数：DO浓度≥2.8mg/L，污泥负荷保持0.063~0.067（kgBOD5/kgMLSS·d）范围内，污泥浓度控制在3500mg/L。在成功预防和控制污泥膨胀基础上，污水处理厂污染物有较好的去除效率，且污水处理厂取得较好的运行效果。 （4）结合污水处理厂污泥膨胀前后出现的各种情况，提出了该厂污泥膨胀预警监测的主要指标和运行范围，为提前预防污泥膨胀的发生提供依据。 【关键词】：污泥膨胀 Carrousel2000氧化沟 污泥负荷 昌平污水处理厂
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章 绪论7-35
• 1.1 研究背景和意义7-9
• 1.2 污水厂污泥膨胀国内外研究现状9-27
• 1.2.1 污水处理厂污泥膨胀9
• 1.2.2 污泥膨胀的概念及类型9-10
• 1.2.3 污泥膨胀的影响因素10-14
• 1.2.4 污泥膨胀的相关理论14-17
• 1.2.5 污泥膨胀动力学模型的研究17-21
• 1.2.6 丝状菌的研究现状21-25
• 1.2.7 污泥膨胀的控制方法25-27
• 1.3 我国北方地区污泥膨胀控制实例27-32
• 1.4 研究目标和内容32-34
• 1.4.1 研究目标32
• 1.4.2 主要研究内容32-34
• 1.5 研究技术路线34-35
• 第2章 昌平污水处理厂工艺运行研究35-52
• 2.1 污水厂主体工艺流程35-36
• 2.2 水质监测方案36-37
• 2.2.1 采样点的布置36
• 2.2.2 检测的项目及方法36
• 2.2.3 主要的设备及型号36-37
• 2.3 进出水水质37-45
• 2.3.1 设计进出水水质37
• 2.3.2 实际进出水水质37-41
• 2.3.3 氮磷去除效果的分析41-45
• 2.4 主要处理构筑物的运行状况45-49
• 2.5 主要设备运行状况49-50
• 2.6 污水厂运行效果评估50
• 2.7 本章小结50-52
• 第3章 污水处理厂污泥膨胀特征分析52-62
• 3.1 污泥膨胀的表观现象52
• 3.2 丝状菌测量52-53
• 3.3 污泥膨胀工艺参数分析53-59
• 3.3.1 沉降比(SV)、污泥指数(SVI)53-55
• 3.3.2 污泥浓度(MLSS)、BOD-污泥负荷(Ns）55-56
• 3.3.3 溶解氧(DO)56-58
• 3.3.4 pH 值和水温58-59
• 3.4 低负荷、低 DO 污泥膨胀的理论分析59-61
• 3.5 污泥膨胀影响因素61
• 3.6 本章小结61-62
• 第4章 污泥膨胀控制措施及实施效果评价62-74
• 4.1 控制措施62-64
• 4.1.1 工艺运行参数的调整62-63
• 4.1.2 设备的改造63-64
• 4.2 运行效果分析64-70
• 4.2.1 污染物的去除效果64-68
• 4.2.2 主要工艺运行参数68-70
• 4.3 氧化沟沟道表观现象70
• 4.4 污泥膨胀的预警监测70-72
• 4.4.1 预警的指标系统71-72
• 4.4.2 预警指示的范围72
• 4.5 节能分析72-73
• 4.6 本章小结73-74
• 第5章 结论和建议74-76
• 5.1 结论74
• 5.2 建议74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 个人简历、在学期间研究成果与发表的学术论文81

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