旁侧化学除磷-SBR工艺处理小城镇污水工艺的研究

【摘要】：本文研究开发了旁侧化学除磷-SBR工艺(Side Chemical Phosphorus Removal Sequencing Batch Reactor Sludge Process, SCPR-SBR),并对这种新的除磷方式以及相应开发的SCPR-SBR新工艺进行了系统研究,主要内容包括：采用正交试验和理论推导的方式研究排除富磷污水的除磷脱氮能力；对影响富磷污水除磷系统的主要因素包括运行工况、C/N, DO以及旁侧除磷比等进行了试验研究,为小城镇污水除磷脱氮处理提供了一条可行的新途径。主要研究结果如下： 1)研发了适用于小城镇污水处理的SCPR-SBR。该工艺具有旁侧除磷和同步硝化反硝化脱氮工艺,成功解决了氮、磷污泥泥龄的冲突问题,实现了除碳、脱氮和除磷的目的；该工艺节省药剂用量,当Al:P摩尔比=1.5时,仅旁侧除磷部分TP去除率最高可达95.71%；该工艺运行稳定性好,出水稳定达到了一级A排放标准。 2)优化了SCPR-SBR处理小城镇污水工艺的操作条件。 ①揭示了不同操作条件对工艺性能的影响。通过统计分析确定了各因素对TP去除效果的影响,试验中各因素影响大小依次为Al:P摩尔比、pH、混凝时间、沉淀时间和转速。其中Al:P摩尔比为显著因子,pH值为较显著因子,虽然混凝时间、沉淀时间和转速没有显著影响,在试验中合适的水力条件和沉淀时间也是取得较高TP去除率的必要条件。 ②揭示了溶解氧(DO)对工艺性能的影响。DO是获得优异除磷脱氮效果的重要因素,硝化菌、反硝化菌以及聚磷菌对DO的需求不同。在所试范围内,DO控制在3.0～4.0 mg·L~(-1)的范围内,硝化速率和反硝化速率越接近,总氮的去除效果就越好。 ③揭示了C/N比对工艺性能的影响。在试验条件下,C/N比变化对TP、NH3-N和COD的去除几乎无影响,但对TN的去除影响显著,得到C/N比为6：1～8：1时即达到良好同步硝化反硝化效果,此C/N比范围与实际城镇生活污水的C/N比基本一致。 ④揭示了旁侧除磷比对工艺性能的影响。旁侧比大小关系到化学药剂使用量和出水水质的平衡问题,找到最佳旁侧比有助于指导工程实践。试验条件下,当旁侧除磷比40%,磷的平均去除效率达到90%以上,出水TP可达标排放。 【关键词】：旁侧化学除磷 SBR 城镇污水 处理工艺
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 引言12-14
• 1. 概述14-25
• 1.1 小城镇水污染现状和污水特征14-15
• 1.1.1 小城镇水污染现状14
• 1.1.2 小城镇污水水质特征14-15
• 1.2 氮磷循环与水体富营养化关系15-16
• 1.2.1 氮循环及污染途径15-16
• 1.2.2 磷循环及污染途径16
• 1.3 现有小城镇污水处理技术及旁侧除磷工艺16-24
• 1.3.1 小城镇污水处理技术16-19
• 1.3.2 序批式活性污泥反应器(SBR)工艺19-23
• 1.3.3 旁侧除磷工艺23-24
• 1.4 研究的意义及主要内容24-25
• 2. 实验材料与方法25-29
• 2.1 试验条件25-26
• 2.1.1 接种污泥25
• 2.1.2 试验水质25
• 2.1.3 分析方法25-26
• 2.2 旁侧化学除磷-SBR工艺流程26-27
• 2.3 试验装置和运行方式27
• 2.3.1 SBR主反应器27
• 2.3.2 沉淀池27
• 2.3.3 加药池27
• 2.4 主要研究内容和试验方法27-29
• 2.4.1 化学除磷27
• 2.4.2 SCRP-SBR工艺影响因素试验27-29
• 3. 化学除磷试验研究29-37
• 3.1 试验方法29-31
• 3.1.1 试验设计29-31
• 3.1.2 试验步骤31
• 3.2 测定方法31
• 3.3 结果与讨论31-35
• 3.3.1 化学除磷法TP的去除效果31-34
• 3.3.2 化学除磷的去除效果影响因素34-35
• 3.3.3 化学除磷污泥回收35
• 3.4 小结35-37
• 4. SCRP-SBR工艺试验37-48
• 4.1 反应器启动37
• 4.2 工艺参数的确定及性能优化37-43
• 4.2.1 厌氧段水力停留时间的确定37-40
• 4.2.2 好氧段水力停留时间的确定40-43
• 4.2.3 小结43
• 4.3 旁侧反应器运行效果43-48
• 4.3.1 COD的去除效果43-44
• 4.3.2 氨氮的去除效果44-45
• 4.3.3 总氮的去除效果45
• 4.3.4 总磷的去除效果45-46
• 4.3.5 小结46-48
• 5. 反应器冲击负荷试验48-55
• 5.1 DO浓度的影响48-50
• 5.2 C/N的影响50-52
• 5.3 旁侧除磷比的影响52-54
• 5.4 结论54-55
• 6. 结论与展望55-57
• 6.1 主要结论55-56
• 6.2 创新点56
• 6.3 不足和展望56-57
• 参考文献57-61
• 作者简介61
• 论文发表情况61

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