低温条件下强化水解-AICS工艺处理小城镇污水性能研究

【摘要】：随着我国城镇化的建设，小城镇数量越来越多，而小城镇污水处理工程的建设滞后于城镇发展建设。随之而来的是小城镇水环境污染问题越来越严重。北方寒冷小城镇污水处理厂面临着冬季低温问题。低温严重影响了污水厂的处理效果，尤其是对氮磷的去除。为了研究冬季低温条件强化水解-AICS工艺处理小城镇污水，试验选择了吉林磐石污水处理厂作为研究现场。以污水厂污水为处理对象，在现场模拟水解-AICS工艺。 在现场试验条件下，水解-AICS系统对COD的去除效果较好且稳定，去除率在80%以上。水解酸化池起到了良好的预处理效果，COD去除率30%，SS去除率70%，降级了低温对系统的不利影响。污泥回流比、硝化液回流比对系统的脱氮除磷有一定影响，当污泥回流是75%，硝化液回流比是200%，HRT=13.9h时系统总体运行状况最优。在温度较低的情况下，水解-AICS系统对磷的去除效果更好，出水TP基本为0.7~1.0mg/L，NH_4~+-N为4~12mg/L，TN为15~25mg/L。说明水解-AICS系统只通过生物脱氮除磷不能达到国家污水排放一级A标准(GB18918-2002)，需要采取强化措施。 在水解-AICS工艺与A~2/O工艺对比研究中发现：在低温条件下，两系统的污染物去除效果相似，都有良好的对COD、SS和NH_4~+-N的去除效果，TN去除效果一般。水解-AICS工艺相比A~2/O工艺具有需氧量少、污泥产量少、耐冲击负荷的优点。 试验具体考察了混凝沉淀处理水解-AICS二级出水和投加填料两种低温强化脱氮除磷措施的效果。在混凝沉淀研究中，发现聚合氯化铝和氯化铁随着投加量增加，影响越强，在投加量在20mg/L时，混凝沉淀效果最优。投加两种混凝剂都能够使系统出水达到一级A排放标准。在AICS反应器好氧段投加多孔旋转球型悬浮填料，能够使反应器内硝化细菌量增加，生物种类增多，TN去除率明显增长。从填料开始挂膜到挂膜成功，TN去除率从45%升至75%。 为了确定水解-AICS工艺的实际工程效果，具体考察了磐石污水处理厂冬季低温时的运行特征。低温对COD、SS和TP的去除效果影响较小，对TN去除的影响较大。课题还针对磐石污水处理厂进行了技术经济分析，并与同等规模30000m~3/d的A~2/O工艺污水厂作对比，结果表明水解-AICS工艺工程总投资和运行成本均低于A~2/O工艺。 【关键词】：水解-AICS工艺 低温 脱氮除磷 小城镇
【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】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 课题研究背景及目的意义10-11
• 1.1.1 课题背景10-11
• 1.1.2 课题研究目的及意义11
• 1.2 小城镇污水处理11-14
• 1.2.1 小城镇污水处理现状11-12
• 1.2.2 小城镇污水处理技术12-14
• 1.3 低温生物处理研究现状14-15
• 1.3.1 低温对微生物的影响14
• 1.3.2 国内外对低温研究的现状14-15
• 1.3.3 低温小城镇污水技术研究的现状15
• 1.4 水解-交替式内循环活性污泥法的原理及应用现状15-19
• 1.4.1 水解-交替式内循环活性污泥法（AICS）的原理16-19
• 1.4.2 交替式内循环活性污泥法的应用19
• 1.5 课题研究来源与内容19-21
• 1.5.1 课题来源19
• 1.5.2 课题研究内容19-20
• 1.5.3 试验技术路线20-21
• 第2章 试验材料与方法21-29
• 2.1 试验装置与试验方法21-26
• 2.1.1 工艺的选择21
• 2.1.2 工艺的设计21-26
• 2.1.3 主要仪器设备26
• 2.2 试验水质及场地26-27
• 2.2.1 磐石污水厂水质26-27
• 2.2.2 试验场地27
• 2.3 试验测试指标及分析方法27-29
• 第3章 水解-AICS 反应器的启动和优化运行29-47
• 3.1 水解-AICS 反应器的启动29-34
• 3.1.1 试验启动29
• 3.1.2 运行参数29
• 3.1.3 COD 去除特性29-31
• 3.1.4 氮的去除特性31-32
• 3.1.5 磷的去除特性32-33
• 3.1.6 SS 的去除特性33-34
• 3.2 水解酸化反应池去除效果分析34-37
• 3.2.1 水力停留时间(HRT)对水解池的影响34-37
• 3.2.2 低温对水解酸化池的影响37
• 3.3 水解-AICS 反应器影响因素研究37-45
• 3.3.1 最优污泥回流比的确定38-39
• 3.3.2 最优硝化液回流比的确定39-43
• 3.3.3 HRT 对系统的影响43-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 低温条件水解-AICS 工艺与 A2/O 工艺对比研究47-54
• 4.1 试验参数及工艺不同点47-48
• 4.2 试验结果对比分析48-52
• 4.2.1 COD 去除效果分析48-49
• 4.2.2 氮的去除效果分析49-50
• 4.2.3 磷的去除效果分析50-51
• 4.2.4 SS 的去除效果分析51-52
• 4.3 需氧量的对比52
• 4.4 本章小结52-54
• 第5章 强化水解-AICS 工艺脱氮除磷效果54-65
• 5.1 低温投加混凝剂强化水解-AICS 工艺脱氮除磷的研究54-61
• 5.1.1 试验方案55
• 5.1.2 混凝剂投加量确定55-57
• 5.1.3 最佳投药量下混凝沉淀运行效果57-61
• 5.1.4 混凝剂总体效果对比61
• 5.2 低温投加填料强化水解-AICS 工艺脱氮除磷的研究61-63
• 5.2.1 填料挂膜试验61
• 5.2.2 COD 去除效果61-62
• 5.2.3 NH_4~+-N 去除效果62-63
• 5.2.4 TN 去除效果63
• 5.3 关于低温强化措施的建议63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第6章 实际工程运行效果与技术经济分析65-74
• 6.1 磐石污水处理厂运行条件65-66
• 6.1.1 磐石污水处理厂设计参数65
• 6.1.2 磐石污水处理厂运行参数65-66
• 6.2 磐石污水处理厂冬季运行特征66-69
• 6.2.1 COD 去除特性66-67
• 6.2.2 NH_4~+-N 去除特性67
• 6.2.3 TN 去除特性67-68
• 6.2.4 TP 去除特性68-69
• 6.3 工程技术经济分析69-73
• 6.3.1 工程总投资估算69-72
• 6.3.2 运行成本估算72-73
• 6.4 本章小结73-74
• 结论74-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果80-82
• 致谢82

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