基于竹炭填料生物流化床工艺的生活污水处理研究

【摘要】：本实验采用竹炭作为填料的生物流化床工艺处理模拟生活污水，通过控制进水容积负荷、停留时间和填料粒径，研究该工艺对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果。实验结果表明： （1）实验按照“设计负荷进行连续进水”的挂膜方法是可行的，且比较容易启动挂膜。在挂膜过程中，COD的去除率维持在60%左右。 （2）本系统采用以竹炭为填料的生物流化床工艺，运行最佳工况为：水温为18℃左右、气水比为86:1、水力停留时间为3h、填料粒径为10-20目、污水进水浓度为100mg/L。 （3）随着容积负荷的提高，系统去除污染物的能力降低；随着停留时间的延长和填料粒径的变小，去除污染物的能力提高。 （4）本系统在去除COD和总磷方面的效果比较好,最佳可以分别达到81.4%和64.9%，而总氮和氨氮的去除率不及前两者。本系统对进水水质的骤变有一定的抗冲击性，四个检测指标的波动性较小。 （5）填料填充率的大小对系统的处理性能有较大影响，填充率应该在保证系统脱氮除磷不受影响的基础上，不抑制微生物的生长。填料过多或过少，都会对系统的处理造成直接影响。 （6）填料的流化状态直接影响着处理效果，其不仅与曝气量有关，还与填料的粒径有关。通过对实验数据的分析，可以知道：填料粒径越小，曝气量越大，流化状态越充分，污水处理效果越好。但如果曝气量过大，不仅会抑制硝化脱氮作用，也会造成能耗过高、增加工艺的运行成本。 （7）考虑到本系统的脱氮性能较弱，实验设计了在生物流化床后接了A/O工艺，数据分析显示：生物流化床与A/O耦合，既可以强化生物流化床去除有机物的效能，又可以大大提升生物流化床系统脱氮性能。COD、氨氮、总氮和总磷的去除率可以分别提升至90.3%、74.2%、77.5%、82.5%。 【关键词】：生物流化床 填料 生物膜
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插图索引10-13
• 附表索引13-15
• 第1章 绪论15-20
• 1.1 课题来源15-16
• 1.2 城市污水处理技术现状16-18
• 1.2.1 活性污泥法16-18
• 1.3 课题的研究意义、目的及主要内容18-19
• 1.3.1 课题研究的意义和目的18
• 1.3.2 课题研究的主要内容18-19
• 1.4 课题研究的创新点19-20
• 第2章 生物流化床工艺及原理20-26
• 2.1 生物流化床的发展简介20-22
• 2.1.1 生物流化床原理及特点21-22
• 2.2 生物流化床的主要形式22-24
• 2.2.1 液流动力流化床22-23
• 2.2.2 气流动力流化床23-24
• 2.3 影响生物流化床处理效果的几个因素24-26
• 2.3.1 进水底物浓度24
• 2.3.2 温度24
• 2.3.3 气水比24
• 2.3.4 停留时间24-25
• 2.3.5 填料粒径25
• 2.3.6 填充率25-26
• 第3章 实验材料及方法26-32
• 3.1 实验材料26-29
• 3.1.1 实验装置及工艺流程26-27
• 3.1.2 实验设备及实验参数27-28
• 3.1.3 实验填料的选择28-29
• 3.2 实验方法29-32
• 3.2.1 实验配水29
• 3.2.2 实验内容29-32
• 第4章 生物流化床的启动32-37
• 4.1 生物膜32-33
• 4.1.1 生物膜简介32
• 4.1.2 生物膜降解有机物机理32-33
• 4.2 生物流化床的挂膜33-35
• 4.3 挂膜过程中生物相的变化35-36
• 4.3.1 实验方法35
• 4.3.2 生物相分析35-36
• 4.4 本章小结36-37
• 第5章 流化床工艺参数优化37-74
• 5.1 容积负荷对污染物处理效果的影响37-52
• 5.1.1 对 COD 处理效果的影响37-41
• 5.1.2 对氨氮处理效果的影响41-45
• 5.1.3 对总氮处理效果的影响45-48
• 5.1.4 对总磷处理效果的影响48-52
• 5.2 停留时间对污染物去除效果的影响52-63
• 5.2.1 对 COD 处理效果的影响52-55
• 5.2.2 对氨氮处理效果的影响55-57
• 5.2.3 对总氮处理效果的影响57-60
• 5.2.4 对总磷处理效果的影响60-63
• 5.3 填料粒径对污染物去除效果的影响63-71
• 5.3.1 对 COD 的影响63-65
• 5.3.2 对氨氮的影响65-67
• 5.3.3 对总氮的影响67-69
• 5.3.4 对总磷的影响69-71
• 5.4 生物流化床-A/O 工艺71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论和建议74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78

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