前置反硝化生物滤池处理生活污水效能及微生物研究

【摘要】： 曝气生物滤池BAF(Biological Aerated Filter,BAF)是一种高效、节能、占地面积小、运行管理方便的水处理新技术,在一级强化的基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质,充分发挥生物代谢、生物絮凝、物理过滤作用及生物膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物链的分级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内得到去除。 本试验采用前置反硝化曝气生物滤池(前置反硝化BAF)处理生活污水,研究了前置反硝化曝气生物滤池工艺对有机物、氮的去除效果,摸索其去除污染物质的规律,力求得出其最佳工况参数,为前置反硝化曝气生物滤池工艺在污水处理领域的推广提供理论依据。分析前置反硝化BAF内部微生物特征以及分布特性,并且在厌氧底泥中筛选出厌氧反硝化菌种。 试验结果表明,前置反硝化曝气生物滤池对模拟生活污水具有良好的净化效能。在水力负荷为1.69m/h-2.54m/h；回流比为200%；气水比为5：1的条件下,反应器对COD与氨氮的去除率分别为90.87%、94.4%,出水COD与氨氮的平均值分别为20.5mg/L、0.89mg/L,能够满足城市杂用水的主要水质标准。试验考察了水力负荷、回流比、容积负荷、进水水温和pH值对反应器处理效能的影响。试验结果表明,在水力负荷为2.04m/h,回流比为200%,COD容积负荷在8 kg/(m3·d)以下的工况下,反应器对污染物的去除效率较高。 以陶粒作为前置反硝化BAF填料,提高了微生物在陶粒表面及内部的附着能力,使其形成了较为完整的食物链体系。在不同填料高度处,微生物的种类和数量成反比,沿着水流方向微生物的数量不断减少,而种类不断增加。通过显微镜观察扫描电镜等方法,观察生物膜上微生物状态,不仅可以了解前置反硝化BAF运行环境和水质的变化情况,而且还可以对挂膜进程进行指导。 【关键词】：前置反硝化 曝气生物滤池 微生物 生物膜
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 课题背景7-10
• 1.1.1 我国的水污染治理现状7-8
• 1.1.2 生物膜法8-10
• 1.2 BAF处理工艺10-14
• 1.2.1 BAF的产生和发展10
• 1.2.2 BAF工作原理、形式及特点10-12
• 1.2.3 BAF的应用与研究现状12-14
• 1.3 BAF的应用前景14-15
• 1.4 研究目的和研究内容15-16
• 2 填料选择及试验设计16-21
• 2.1 填料研究现状及填料的选择16-17
• 2.1.1 填料选择的原则16-17
• 2.1.2 实验室所选填料17
• 2.2.工艺流程与试验装置17-19
• 2.2.1 工艺流程17-18
• 2.2.2 试验装置18-19
• 2.2.3 试验用水19
• 2.3 试验分析方法19-20
• 2.3.1 试验测定项目及分析方法19-20
• 2.3.2 主要试验仪器20
• 2.4 运行方式20
• 2.5 实验内容20-21
• 3 前置反硝化BAF的启动及运行21-35
• 3.1 前置反硝化曝气生物滤池21-25
• 3.1.1 脱氮原理21-22
• 3.1.2 前置反硝化曝气生物滤池的特点22-23
• 3.1.3 前置反硝化BAF的运行模式23-24
• 3.1.4 前置反硝化BAF在我国的应用24-25
• 3.2 反应器启动及挂膜方法25-26
• 3.3 启动期间前置反硝化BAF的运行情况26-29
• 3.3.1 挂膜启动阶段对COD的去除效果26-27
• 3.3.2 挂膜启动阶段对NH_4~+-N的去除效果27-28
• 3.3.3 挂膜启动阶段出水NO_2~--N浓度变化情况28
• 3.3.4 挂膜启动阶段出水NO_3~--N浓度变化情况28-29
• 3.3.5 挂膜成功后生物相的观察分析29
• 3.4 挂膜过程影响因素分析29-30
• 3.5 前置反硝化BAF的处理效果30-34
• 3.5.1 对COD的去除效果30-32
• 3.5.2 对氨氮的去除效果32-33
• 3.5.3 对SS的去除效果33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 4 运行条件对前置反硝化BAF的影响35-42
• 4.1 水力负荷对前置反硝化BAF处理效能的影响35-37
• 4.1.1 水力负荷对COD去除效果的影响35-36
• 4.1.2 水力负荷对氨氮去除效果的影响36-37
• 4.2 回流比对前置反硝化BAF处理效能的影响37-39
• 4.2.1 回流比对COD去除效果的影响37-38
• 4.2.2 回流比对氨氮去除效果的影响38-39
• 4.3 有机负荷对前置反硝化BAF处理效能的影响39
• 4.4 pH值对前置反硝化BAF处理效能的影响39-40
• 4.5 生物相对前置反硝化BAF处理效能的影响40-41
• 4.6 本章小结41-42
• 5 生物膜微生物相的观察42-50
• 5.1 实验仪器及方法42-43
• 5.1.1 实验仪器42
• 5.1.2 实验方法42-43
• 5.2 前置反硝化BAF生物相分析43-45
• 5.3 陶粒填料表面扫描电镜观察45-48
• 5.3.1 扫描电镜观察45-46
• 5.3.2 反应器不同区域生物特性及构成46-48
• 5.4 前置反硝化BAF中微生物相的特征48
• 5.5 本章小结48-50
• 结论50-52
• 参考文献52-56
• 攻读学位期间发表的学术论文56-57
• 致谢57-58

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