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龙王嘴污水处理厂进水碳源细分及其在中试系统中的迁移转化

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 13:50:54
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龙王嘴污水处理厂进水碳源细分及其在中试系统中的迁移转化【摘要】:有机物是城市污水中主要的污染物质,也是活性污泥生长和代谢的重要碳源和能源,且对活性污泥系统的处理效果存在重要的影响。

【摘要】:有机物是城市污水中主要的污染物质,也是活性污泥生长和代谢的重要碳源和能源,且对活性污泥系统的处理效果存在重要的影响。本文以武汉市龙王嘴污水处理厂为研究对象,以中试模型系统为研究手段,测试了其进水中各主要有机物的含量,并将其与中试模型系统的处理效果及ASM模型进水组分的含量联系起来,寻求它们之间的关系,得出了以下的主要结论: (1)反相高效液相色谱法被证实是一种能够较为准确和精确地对城市污水中低浓度的挥发性脂肪酸含量进行测定的方法,本研究用该法对龙王嘴污水处理厂进水中挥发性脂肪酸(VFA)的含量进行了测试,结果表明龙王嘴污水处理厂进水中VFA含量的季节性变化明显,4-5月浓度较高,稳定在25mg/L以上,而7-12月含量较低,浓度在1-10mg/L之间徘徊,且大都只含有乙酸,有时会含有丙酸,偶尔会出现正丁酸和异丁酸,其中乙酸和丙酸的含量之和占到总VFA的90%以上。进水VFA的总量占污水总COD的比例也随季节改变,在4-5月、夏季和冬季分别占进水总COD的10%-11%、3%-5%及1%-3%; (2)龙王嘴污水处理厂进水中挥发性脂肪酸(VFA)的含量与龙王嘴污水处理厂中试系统的TP、磷酸盐和COD去除率之间存在着良好的正相关性,且挥发性脂肪酸(VFA)中丙酸/乙酸比的变化对聚磷菌的厌氧释磷、好氧吸磷及活性污泥系统的除磷效率具有重要的影响,聚磷菌的厌氧释磷强度随着丙酸/乙酸比的增大而减小,厌氧段COD吸收速率随着丙酸/乙酸比的增大先增大后减小,且在丙酸/乙酸=2时达到最大值; (3)试验采用葸铜比色法、Folin-酚法及紫外分光光度法对龙王嘴污水处理厂进水中糖类、蛋白质及油脂的含量进行了测试,测得龙王嘴污水处理厂进水中总糖、蛋白质和油脂的含量分别占到进水总COD的3%-20%、19%-69%及3%-13%,进水中溶解性糖和溶解性蛋白质分别平均占到总糖和总蛋白质的9%和32%; (4)本研究寻求了龙王嘴污水处理厂进水中溶解性糖ST、颗粒性糖XT、溶解性蛋白质SD、颗粒性蛋白质XD、惰性溶解性蛋白质ID和油脂XF的含量与ASM模型进水组分中的溶解性可生物降解有机物Ss、惰性溶解性有机物SI、慢速可生物降解有机物xs及惰性颗粒性有机物XI的含量之间的关系,并总结了预测公式: Ss=0.95(SA+ST+SD-ID) Si=ID+2.64 Xs=0.9541(XT+XD+XF+SD')+22.751 XI=CTCOD-(SA+ST+SD)-0.9541(XT+XD+XF)-25.39 (5)在不同工况下,糖和蛋白质在龙王嘴污水处理厂中试系统中的迁移转化规律各不相同。在分段进水1、AO除磷和分段进水2这3个工况下,糖在选择池和厌氧段就基本被消耗完全,而蛋白质在缺氧段也有部分的消耗。而在这3种工况下,中试系统对糖的去除率基本相同,而分段进水1工况对蛋白质的去除率较之其他两工况低。在投加碳源50mg/L的工况下,由于微生物未适应新加入的黄水,因此无法对其进行利用,导致系统各池中糖和蛋白质的含量较高,且系统脱氮效率没有得到改善。而在投加碳源100mg/L的工况下,微生物开始适应新的碳源,系统糖、蛋白质和TN的去除率都有所升高。两种有机物在中试系统中的迁移降解规律与各工况下的进水水质和系统的运行情况等因素有关。 【关键词】:碳源 挥发性脂肪酸(VFA) 蛋白质 油脂 ASM模型
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-11
  • 第1章 绪论11-24
  • 1.1 课题的来源和背景11-12
  • 1.1.1 课题来源11
  • 1.1.2 课题背景11-12
  • 1.2 挥发性脂肪酸(VFA)国内外研究现状12-17
  • 1.2.1 挥发性脂肪酸(VFA)12-13
  • 1.2.2 VFA中丙酸/乙酸比值对生物除磷的影响13
  • 1.2.3 ASMs模型中的S_A13-14
  • 1.2.4 城市污水中VFA的测定方法简述14-17
  • 1.3 ASMs模型COD进水组分与典型有机物之间的关系17-19
  • 1.3.1 ASM系列模型17
  • 1.3.2 进水水质特性参数17-18
  • 1.3.3 城市污水中的典型有机物18-19
  • 1.4 典型有机物去除机理研究进展19-21
  • 1.4.1 城市污水的有机组成19-20
  • 1.4.2 糖类去除机理研究进展20
  • 1.4.3 蛋白质去除机理研究进展20-21
  • 1.5 研究目标21
  • 1.6 研究内容及拟解决的关键问题21-22
  • 1.7 拟采取的研究方法、技术路线22-24
  • 第2章 龙王嘴污水处理厂进水挥发性脂肪酸(VFA)含量的测定及其应用24-44
  • 2.1 城市污水中低浓度VFA测定方法的选择24-31
  • 2.1.1 VFA的测定方法及其存在的问题24-25
  • 2.1.2 反相高效色谱法25-28
  • 2.1.3 试验结果与讨论28-31
  • 2.2 龙王嘴污水处理厂进水VFA含量的测定31-34
  • 2.2.1 试验材料与方法31
  • 2.2.2 试验结果与讨论31-34
  • 2.3 进水中VFA含量对活性污泥系统处理效果的影响34-38
  • 2.3.1 试验材料与方法35
  • 2.3.2 试验结果与讨论35-38
  • 2.4 丙酸/乙酸比对聚磷菌厌氧释磷的影响38-43
  • 2.4.1 试验材料与方法38-39
  • 2.4.2 结果及讨论39-43
  • 2.5 小结43-44
  • 第3章 ASM模型进水组分测定的新探索44-65
  • 3.1 城市污水中各有机组分测试方法的选择44-51
  • 3.1.1 糖类测试方法的选择44-46
  • 3.1.2 蛋白质测试方法的选择46-49
  • 3.1.3 油脂测试方法的选择49-51
  • 3.2 龙王嘴污水处理厂进水中典型有机物含量的测定51-57
  • 3.2.1 龙王嘴污水处理厂进水中糖类含量的测定51-53
  • 3.2.2 龙王嘴污水处理厂进水中蛋白质含量的测定53-55
  • 3.2.3 龙王嘴污水处理厂进水中油脂含量的测定55-56
  • 3.2.4 龙王嘴污水处理厂进水典型有机物组成56-57
  • 3.3 ASM模型进水组分组成及含量的预测57-64
  • 3.3.1 ASM模型进水组分及典型有机物组成57
  • 3.3.2 易生物降解有机物S_S组成及含量的预测57-59
  • 3.3.3 惰性溶解性有机物S_I组成及含量的预测59-61
  • 3.3.4 慢速可生物降解有机物X_S组成及含量的预测61-63
  • 3.3.5 惰性颗粒性有机物X_I的预测63-64
  • 3.4 小结64-65
  • 第4章 典型有机物在活性污泥系统中的迁移和降解65-75
  • 4.1 试验材料与方法65-66
  • 4.1.1 水相中糖和蛋白质的测定65
  • 4.1.2 物料平衡65-66
  • 4.2 试验结果与讨论66-74
  • 4.2.1 各工况下糖、蛋白质在中试系统中的迁移降解情况66-71
  • 4.2.2 投加碳源工况下糖、蛋白质在中试系统中的迁移降解情况71-74
  • 4.3 小结74-75
  • 第5章 结论与建议75-77
  • 5.1 研究结论75-76
  • 5.2 问题与建议76-77
  • 参考文献77-82
  • 致谢82


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