加压溶气生化气浮法快速污水处理技术研究

【摘要】：当前，社会城乡一体化进程不断深入，城市人口不断加剧，给城市环境带来诸多影响，及很大的压力。近年来，因城市污水的排放总量不断增加，污染物种类更加复杂，前期规划滞后等原因导致了城市污水污染物浓度日益增高、污水处理更加困难、排污用地越来越少。针对目前城市排污的新特点，迫切需要发展新型工艺，研发占地面积小、实施方便、快速高效的新技术。 加压溶气生化气浮工艺（Pressured Aeration-Dissolved Air Flotation, PA-DAF）是将加压曝气活性污泥技术耦合于溶气气浮技术中的新型工艺。目的在于利用溶气气浮法泥水分离速度快、占地小的特点，同时可充分发挥加压生化处理效率高、反应速率快的优势，使整个污水处理流程发挥最大效能。 本课题研究了PA-DAF快速处理有机废水的性能。结果表明，在竖流式气浮单元中，影响悬浮物升除的主要因素有上升表面负荷、微气泡发生粒径、絮凝剂的种类与投加量。实验显示，压力达到0.48MPa时，大部分微气泡粒径在30~50μm，且不再显著减小。在活性污泥浓度较小时，可通过合理调整上升负荷（4~10m/h）来调节悬浮物上升。当污泥浓度达到3000mg/L及以上时，上升表面负荷对泥水分离作用逐渐减少。这时絮凝剂的选择及添加起到了非常关键的作用。实验结果表明：与FeCl3的絮凝性能相比，PAC有着更好的效果。通过添加30~60mg/L的PAC溶剂可以控制较高浓度活性污泥的上浮。当进水CODcr为150~350mg/L时，通过多个单因素试验确定的最佳加压溶气生化气浮快速污水处理工艺反应条件为:初始pH=6.8~7.2，溶气压力0.4MPa，气液比为5:1，反应水力停留时间为2h,容积负荷为1.2~2.2kg/m~3d。此时，COD可以在1h内降解到60mg/L，NH_4~+-N可以在2h的生化反应后降低到3mg/L以下。过高或过低的溶气压力，溶气量、水力停留时间或初始pH值都会使去除效率或速率有不同程度的降低。 【关键词】：加压生化气浮 溶气气浮 加压曝气 快速污水处理技术
【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4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 插图索引8-9
• 附表索引9-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 污水快速处理技术介绍11-13
• 1.3 加压曝气生化技术研究进展及应用13-14
• 1.3.1 加压曝气生化技术研究现状13-14
• 1.3.2 加压曝气生化技术新型技术应用14
• 1.4 溶气气浮技术的发展及应用14-18
• 1.4.1 传统工艺及其发展现状15-17
• 1.4.2 关键影响因素及其控制参数17-18
• 1.4.3 溶气气浮技术的应用18
• 1.5 课题意义、研究内容及研究方法18-21
• 1.5.1 课题意义18-19
• 1.5.2 研究内容19
• 1.5.3 研究技术路线19-21
• 第2章 实验装置及方法21-28
• 2.1 试验装置及工艺21-22
• 2.2 试验用水水质22-24
• 2.3 检测指标及方法24-25
• 2.4 加压生化气浮系统启动25-27
• 2.4.1 系统启动方法25-26
• 2.4.2 污泥培养及生物膜状态26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 竖流式气浮池运行效果及影响因素研究28-36
• 3.1 竖流式气浮池的选择及设计28-29
• 3.1.1 竖流式气浮池的选择28
• 3.1.2 竖流式气浮池的设计28-29
• 3.2 泥水分离效果影响分析29-34
• 3.2.1 压力对微气泡产生的影响29-30
• 3.2.2 产生气泡性质对微气泡-颗粒絮体上浮的影响30-31
• 3.2.3 表面负荷对泥水分离的影响31-32
• 3.2.4 絮凝剂的选择及投加32-34
• 3.3 本章小结34-36
• 第4章 PA-DAF 工艺处理效果及影响因素研究36-48
• 4.1 PAC 对 COD、NH_4~+-N 去除率的影响36-37
• 4.2 COD 去除效果的影响分析37-42
• 4.2.1 压力对 COD 去除效果的影响37-39
• 4.2.2 HRT 对 COD 去除效果的影响39-40
• 4.2.3 污泥浓度对 COD 去除效果的影响40-41
• 4.2.4 气液比对 COD 去除效果的影响41-42
• 4.3 NH_4~+-N 去除效率的影响分析42-46
• 4.3.1 压力对 NH_4~+-N 去除效果的影响43-44
• 4.3.2 有机负荷对 NH_4~+-N 去除效果的影响44
• 4.3.3 pH 对对 NH_4~+-N 去除效果的影响44-45
• 4.3.4 HRT 对 NH_4~+-N 处理效率的影响45-46
• 4.4 本章小结46-48
• 结论48-50
• 参考文献50-57
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及专利57-58
• 致谢58-59

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