颗粒污泥SBR中污泥稳定性及处理生活污水的试验研究

【摘要】： 好氧颗粒污泥是污水生物处理领域新兴的研究热点之一。为分析颗粒污泥SBR系统应用于实际生活污水的可行性,为颗粒污泥SBR系统工程化选定最佳运行参数,本论文采用实际生活污水,研究了厌氧-好氧颗粒污泥SBR中颗粒污泥的特性及稳定性,并考察其去除有机物和同步除磷脱氮的效果及机理。 人工配水培养的颗粒污泥可以在转为处理生活污水后稳定生长并存在。反应器中颗粒污泥呈黄褐色细砂状外观,球形或椭球形,结构密实且轮廓清晰,主要由球菌和杆菌组成。由于进水COD容积负荷先升高后降低,污泥浓度和颗粒污泥的质量百分含量随之呈现出先升高后降低的趋势。稳定运行阶段颗粒污泥的平均粒径为948.36μm,SVI值为20~35。随着颗粒污泥粒径的增大,污泥的沉降速率、湿密度、MLVSS/MLSS随之增大,SVI和含水率随之减小。 颗粒污泥SBR反应器在前期人工配水试验中,对TOC、磷酸盐、氨氮、总氮的平均去除率分别为85.03%,92.33%,95.21%,72.80%。在改为处理实际生活污水后连续运行了6个月,虽然进水的污染物浓度波动变化比较大,但系统对COD、TOC、磷酸盐、氨氮、总氮和SS仍能保持较好的去除能力,平均去除率分别为80.54%,70.27%,70.98%,92.29%,47.47%和82.46%。系统具有一定的抗冲击负荷能力。对反应器运行过程中典型周期的分析,反映出颗粒污泥具有良好的同步除磷脱氮效果。有机物大部分在厌氧阶段被吸收,并伴随着磷酸盐的释放。好氧阶段发生伴随着聚磷菌吸磷的同步硝化反硝化反应(SND)。 进水COD容积负荷在2.0~3.5 kg/(m3·d)范围内时,有利于颗粒污泥的稳定和污泥浓度及粒径的增长。另外,高有机负荷同样有助于提高系统的SND性能。颗粒污泥SBR系统更适合于在高有机负荷条件下运转。 提高进水的碳氮比和系统中颗粒污泥比例,有利于提高颗粒污泥SBR系统SND的效果。减少污泥中含磷量可在一定程度上改善系统的除磷性能。 【关键词】：好氧颗粒污泥 生活污水 污泥稳定性 同步除磷脱氮
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 绪论7-22
• 1.1 好氧颗粒污泥技术7-18
• 1.1.1 好氧颗粒污泥的研究现状7-8
• 1.1.2 好氧颗粒污泥的特性8-11
• 1.1.3 好氧颗粒污泥颗粒化影响因素11-15
• 1.1.4 好氧颗粒污泥形成机理15-17
• 1.1.5 好氧颗粒污泥的应用17-18
• 1.2 生物除磷脱氮理论研究进展18-20
• 1.2.1 同步硝化反硝化19-20
• 1.2.2 反硝化除磷20
• 1.3 本课题研究背景、目的与研究内容20-22
• 1.3.1 研究的目的与意义20-21
• 1.3.2 研究内容21-22
• 第二章 试验材料与方法22-28
• 2.1 试验装置与运行方式22-23
• 2.1.1 试验装置22
• 2.1.2 运行方式22-23
• 2.2 试验用水与污泥23-24
• 2.3 试验方法24
• 2.4 分析测试项目与方法24-28
• 2.4.1 常规分析测试项目24
• 2.4.2 扫描电镜观察24-25
• 2.4.3 粒径分布测定25
• 2.4.4 金属元素含量测定25-26
• 2.4.5 污泥比重测定26
• 2.4.6 耗氧速率测定26-27
• 2.4.7 机械强度测定27-28
• 第三章 颗粒污泥特性及稳定性28-42
• 3.1 外观及生物活性28-32
• 3.1.1 外观及生物相28-30
• 3.1.2 生物活性30-32
• 3.2 污泥浓度及沉降性能变化32-34
• 3.3 污泥粒径分布变化34-37
• 3.4 金属元素含量37-39
• 3.5 比重及含水率39-40
• 3.6 机械强度40
• 3.7 颗粒污泥稳定性影响因素分析40-41
• 3.8 本章小结41-42
• 第四章 颗粒污泥SBR 除磷脱氮效果42-51
• 4.1 污染物去除效果42-47
• 4.1.1 有机物的去除效果42-44
• 4.1.2 磷酸盐的去除效果44-45
• 4.1.3 硝化和脱氮的效果45-47
• 4.1.4 SS 的去除效果47
• 4.2 颗粒污泥同步除磷脱氮特征47-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 颗粒污泥除磷脱氮的机理分析51-62
• 5.1 不同有机基质缺氧反硝化能力51-53
• 5.2 不同有机基质好氧反硝化能力53-55
• 5.3 碳氮比对同步硝化反硝化的影响55-56
• 5.4 有机负荷对同步硝化反硝化的影响56-57
• 5.5 pH 值对同步硝化反硝化的影响57-58
• 5.6 颗粒污泥比例对同步硝化反硝化的影响58-59
• 5.7 泥龄对除磷的影响59-60
• 5.8 污泥含磷量对除磷的影响60
• 5.9 本章小结60-62
• 第六章 结论62-64
• 参考文献64-70
• 发表论文和科研情况说明70-71
• 致谢71

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