复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷技术处理典型中低浓度城市污水的现场中试研究

【摘要】：自六十年代以来，环境问题尤其是水环境污染与水体富营养化问题在我国已经备受瞩目，并已发展成为限制国民经济与社会可持续发展的瓶颈问题。控制和治理氮磷污染是解决水环境污染与水体富营养化的根本措施。然而，常规生物脱氮除磷技术已无法满足日益严格的城镇污水排放标准。城市污水深度脱氮除磷技术优化变得十分必要。本课题以探究复合铁酶促活性污泥生物脱氮除磷能力为研究对象，结合枣庄市薛城区污水处理厂实际情况，以强化污水处理生化单元脱氮除磷功能为主要研究目标，分别进行了中试和投产性脱氮除磷试验研究，为城镇污水处理厂升级改造提供技术依据以及为复合铁酶促活性污泥法技术的推广应用提供理论数据。 1.复合铁酶促活性污泥技术的小试试验研究表明： （1）为探究不同曝气时间投加铁盐对氮、磷的去除影响，分别考察曝气30min、曝气35min、曝气40min和曝气45min时投加铁盐的处理效果。研究表明，在曝气40min时投加铁盐的处理效果最佳。对NH_3-N、CODCr、TN、PO_4~(3-)-P四项指标的去除率分别为98.0%、86.5%、55.6%和99.4%，其平均偏差、方差和标准差以及变异系数等四项统计分析中表明数据离散度和稳定度的数据亦表明在曝气40min时投加铁盐的处理效果最好。（2）复合铁酶促活性污泥系统的最佳溶解氧控制范围为3.5～5mg/L。当DO为3.5～5mg/L时，NH_3-N、CODCr、TN、PO_4~(3-)-P的去除率分别93.0%、90.1%、60.3%、96.5%；此时复合铁酶促活性污泥系统的硝化率和除磷效果较其他条件下最高。 2.复合铁酶促活性污泥技术中试及生产性试验研究表明： （1）复合铁酶促活性污泥的脱氮除磷能力显著优于普通活性污泥。相同条件下，复合铁酶促活性污泥系统对COD、NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P的去除效率较普通活性污泥系统分别提高6.9%、8.9%、15.8%和39.8%，且去除效果较普通活性污泥系统更加稳定。复合铁酶促活性污泥的硝化速率和反硝化速率较普通活性污泥更高。与普通活性污泥系统相比，复合铁酶促活性污泥系统的比硝化速率和比反硝化速率分别提高了30.2%、41.9%。较高的比硝化速率和比反硝化速率使得复合铁酶促活性污泥系统在相同的污泥负荷条件下可以缩短水力停留时间以增加系统处理量。复合铁酶促活性污泥系统的好氧吸磷反应较普通活性污泥系统更迅速、彻底。系统稳定运行后，复合铁活性污泥系统对COD、NH_3-N、TP、TN的平均去除率分别为92.08%、97.24%、91.62%、39.56%，较普通活性污泥系统分别提高6.12%、5.23%、37.81%和10.3%。（2）通过复合铁酶促活性污泥强化该污水处理厂，出水COD、NH_4~+-N、TP的平均去除率分别为88.79%、96.43%、79.48%，较普通活性污泥系统分别提高了4.7%、7.3%和25.6%。 【关键词】：铁 酶促反应 生物脱氮 生物除磷 中试研究
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 淮河流域污染现状及原因分析12-13
• 1.1.1 淮河流域污染现状12
• 1.1.2 淮河流域污染久治不愈原因分析12-13
• 1.2 生物脱氮除磷的基本原理及其影响因素13-21
• 1.2.1 生物脱氮基本原理及其影响因素13-18
• 1.2.2 生物除磷基本原理及其影响因素18-21
• 1.3 复合铁酶促活性污泥强化污水生物脱氮除磷技术21-23
• 1.3.1 复合铁酶促活性污泥法技术原理21-22
• 1.3.2 复合铁酶促活性污泥法生物脱氮除磷技术研究22-23
• 第2章 课题研究内容与方法23-28
• 2.1 薛城区污水处理厂概况23-25
• 2.1.1 现有污水处理系统及工艺23-25
• 2.1.2 污水处理厂进出水水质现状25
• 2.2 课题来源25-26
• 2.3 课题研究目的及意义26
• 2.4 课题研究内容26-27
• 2.5 水质指标及检测方法27-28
• 第3章 复合铁酶促活性污泥强化生物脱氮除磷小试研究28-49
• 3.1 试验装置和方法28-30
• 3.1.1 试验装置28-29
• 3.1.2 试验方法29
• 3.1.3 复合铁酶促活性污泥的培养29-30
• 3.2 试验结果与讨论30-47
• 3.2.1 不同加药位置条件下的脱氮除磷效果30-39
• 3.2.2 不同溶解氧浓度对脱氮除磷效果的影响39-47
• 3.3 本章小结47-49
• 第4章 复合铁酶促活性污泥脱氮除磷现场中试及生产性试验研究49-65
• 4.1 复合铁酶促活性污泥脱氮除磷中试试验研究49-59
• 4.1.1 复合铁酶促活性污泥的培养与控制49-51
• 4.1.2 试验结果与讨论51-59
• 4.2 复合铁酶促活性污泥脱氮除磷生产性试验研究59-64
• 4.2.1 试验结果与讨论60-64
• 4.3 本章小结64-65
• 第5章 结论和建议65-67
• 5.1 主要结论65-66
• 5.2 建议66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士期间发表的论文71-72
• 致谢72

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