污泥循环式生物造粒流化床污水处理工艺研究

【摘要】：生物造粒流化床是近年来发展的一种新型污泥颗粒化技术。该技术将造粒流化床高效固液分离技术和污泥颗粒化两项新技术有机结合起来,用于处理城市污水。本实验是在前期研究的基础上,通过变换供氧方式、增设污泥循环系统等方式对生物造粒流化床工艺进行改进,在此基础上,研究流化床造粒效果、微生物特性、污染物去除规律,进一步进行中试试验,研究结果如下： (1)生物造粒流化床能够形成大粒径、高密度、沉淀分离性好的球型颗粒污泥,能在一体化装置中同步去除悬浮物及有机物,实现高效的固液分离。 (2)颗粒污泥的粒径为1-4mm,外表呈黄褐色、内部呈灰褐色,近似球形。并且随着流化床高度的增加,颗粒污泥的平均粒径呈逐渐减小的趋势。 (3)生物造粒流化床为微生物营造了良好的生存环境,系统运行稳定之后能够保持108个/g数量级的生物量,而且具有丰富的生物相。 (4)系统总水力停留时间(HRT)为1.2h,远低于常规活性污泥法的水力停留时间,对污水中的COD、NH3-N、TP的去除率分别为：79%、64%、59%,均有较好的去除效果。 (5)荧光原位杂交(FISH)结果显示,颗粒污泥中存在硝化菌及反硝化菌,并在泥水混合液中发现NO3-N、NO2-N。说明在生物造粒流化床中可以培养出具有硝化反硝化作用的颗粒污泥。 (6)物化和生化过程在污水处理中同时发挥了作用。在反应器中,DO、COD、TP、NH3-N的浓度沿水流方向降低,底部的大尺寸颗粒污泥中的微生物对底物的的吸附起了重要的作用,吸附的有机物在曝气池内得到降解。 (7)中试研究结果显示,COD、NH3-N、TP的去除率分别为77%、36%、62%,说明该工艺能在高效去除污水中悬浮性、胶体和溶解态污染物,实现高效固液分离的同时,还能同步脱氮除磷。 【关键词】：污泥颗粒化 生物造粒流化床 污泥循环
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-27
• 1.1 污水处理技术的现状和发展趋势8-10
• 1.2 污泥颗粒化技术的研究进展10-15
• 1.2.1 基于微生物作用的污泥颗粒化技术10-13
• 1.2.2 自我造粒流化床高效固液分离技术13-15
• 1.3 生物造粒流化床工艺的理论基础15-22
• 1.3.1 造粒流化床高效固液分离原理15-18
• 1.3.2 生物造粒流化床工艺的生物学原理18-21
• 1.3.3 颗粒污泥对不同形态污染物去除特性21-22
• 1.4 生物造粒流化床工艺设计22-26
• 1.4.1 颗粒污泥的形成22-23
• 1.4.2 生物流化床溶解氧的提供方式23-25
• 1.4.3 调节池的设置25-26
• 1.5 研究目的及研究内容26
• 1.5.1 研究目的26
• 1.5.2 研究内容26
• 1.6 课题来源26-27
• 2 实验材料及方法27-34
• 2.1 实验装置27-28
• 2.2 实验操作条件28-30
• 2.2.1 实验室机理试验操作条件28-29
• 2.2.2 现场中试试验操作方法29-30
• 2.3 分析方法30-34
• 2.3.1 水质化学分析30-31
• 2.3.2 颗粒污泥特性分析31
• 2.3.3 生物量的测定31
• 2.3.4 荧光原位杂交(FISH)分析31-34
• 3 实验结果与分析34-50
• 3.1 颗粒污泥的特性分析34-35
• 3.2 微生物特性分析35-38
• 3.2.1 微生物量的分布35-36
• 3.2.2 荧光原位杂交(FISH)分析36-37
• 3.2.3 生物造粒流化床的生物相37-38
• 3.3 有机物沿流化床高度的变化情况38-41
• 3.3.1 COD变化情况38-39
• 3.3.2 NH_3-N变化情况39-41
• 3.3.3 TP变化情况41
• 3.4 生物造粒流化床的有机物的去除效果41-46
• 3.4.1 COD的去除效果41-43
• 3.4.2 脱氮效果43-45
• 3.4.3 TP的去除45-46
• 3.5 生物造粒流化床城市污水处理效果46-50
• 3.5.1 有机物去除46-47
• 3.5.2 脱氮效果47-48
• 3.5.3 除磷效果48-50
• 4 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 附录56

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