强化污泥水解反应器处理城市污水的中试研究

【摘要】：我国城镇污水处理厂普遍存在进水SS/BOD_5偏高、C/N比偏低的问题，传统初沉池由于其水力停留时间较长、污泥将进水中的溶解性有机物降解掉，加剧了后续生物脱氮除磷系统的碳源不足问题。 污泥中含有大量的有机物未来得及进行分解就被排走，导致有机物质的浪费，也增加污泥的产量。污泥通过厌氧水解却可以产生大量的小分子有机物，非常适合作微生物的碳源。因此，利用“多余”的污泥水解产生的大量利于微生物脱氮除磷的碳源，不仅可以解决当下污水处理事业C/N比偏低、碳源不足问题，还可以实现污泥减量化、废物利用。水解—好氧工艺作为污水处理的新技术已经被作为城市污水处理厂的工艺，针对我国城市污水处理厂面临的现状，在普通水解池的基础上研究开发出具有进水悬浮物无机组分分离、有机组分水解发酵功能的强化污泥水解反应器，拥有多种运行操作模式，从根本上改进了进水的水质。通过一年的中试运行，反应器达到甚至超出了预期的设计目标： （1）在污泥高度、出水高度、进水量相同的情况下，不同的进水方式对于反应器总的水力停留时间是没有影响的。 （2）稳定运行期间反应器的DO基本保持在0.15~0.23mg/L之间较稳定，与进水水质无关，也和进水方式、污泥高度无关。 （3）在7种不同的运行模式下，选出了处理效果最好的运行模式：进水方式2（底部2.5m~3/h+2m处2.5m~3/h、污泥高度为3m、出水高度为5.5m）。 此时，进水COD均值为358mg/L、SS均值为422mg/L、TN均值为35.6mg/L、TP均值为7.8mg/L、NH_4~+-N均值为32.2mg/L时，出水的COD均值为113mg/L、SS均值为36mg/L、TN均值为30mg/L、TP均值为3.3mg/L、NH_4~+-N均值为28.2mg/L；COD的去除率达到67%，SS去除率达到91%，SCOD/COD百分比提高53.4%，VFA（挥发性脂肪酸，Volatile FattyAcid）含量提高74.4%，BOD_5/COD的比值从0.38提高到0.68，原水的水质得到根本的改善。 此外，在随机对反应器的污泥水解率的检测中，得到反应器的污泥水解率达到52.1%，而且反应器内的污泥出现颗粒污泥。 【关键词】：污泥水解 VFA 可生化性 污泥特性
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 课题背景、小试研究成果及意义10-12
• 1.2 污泥水解理论及国内外研究进展12-19
• 1.3 研究目标、内容与技术路线19-21
• 2 试验装置与方法21-27
• 2.1 试验装置21-23
• 2.2 反应器的启动与运行23-25
• 2.3 试验水质与分析方法25-26
• 2.4 分析仪器与药品26-27
• 3 反应器的运行效果分析27-44
• 3.1 COD 去除效果27-30
• 3.2 SCOD/COD 提高效果30-32
• 3.3 VFA 提高效果32-35
• 3.4 SS 去除效果35-38
• 3.5 TN、NH_4~+-N 去除效果分析38-39
• 3.6 TP 去除效果39-41
• 3.7 出水对后续生物处理的影响41-42
• 3.8 本章小结42-44
• 4 反应器污泥特性分析44-50
• 4.1 污泥特性分析44-47
• 4.2 污泥 SCOD 分析47-48
• 4.3 污泥水解率计算48
• 4.4 反应器的优越性48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 5 反应器运行条件的控制及机理分析50-55
• 5.1 HRT/表面负荷50
• 5.2 DO、pH、Eh50-53
• 5.3 配水系统53
• 5.4 反应器机理分析53-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 结论与建议55-57
• 6.1 结论55
• 6.2 建议55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-63

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