沙湖污水处理厂脱水车间生物塔除臭生产性试验研究

【摘要】： 随着人们生活水平的提高，人们对环境质量的要求越来越高，对恶臭问题也更加敏感，同时恶臭污染随着现代工业化和城市化的进程，特别是污水处理行业的发展而不断加剧，因此关于恶臭的研究和治理已成为紧迫的课题。污水处理厂污泥脱水车间恶臭的主要成分是NH_3、H_2S和甲硫醇等有机气体。由于生物法净化恶臭具有设备简单、能耗低、产生二次污染的可能性小等优点，已成为国内外恶臭防治研究与应用中的主流方法，但是国内一般主要是针对恶臭气体进行的实验室模型研究，由于将模型研究的成果应用于实际工程中时，存在边界效应、恶臭源浓度相对不高、恶臭气体量大和环境状况复杂多变等影响因素，使得在工程放大应用中产生很大的偏差，针对污水处理厂实际恶臭气体的生产性研究报道更是很少。本研究正是在此背景下进行生物塔过滤法去除NH_3和H_2S的生产性试验研究。主要研究内容如下： 1．结合课题组前期模型研究成果进行生物塔填料加工和装填等方式的优选，进行生物塔挂膜驯化及成膜后对原臭气的处理效果试验研究； 2．分别进行生物塔单独去除NH_3和H_2S的生产性试验研究； 3．进行生物塔去除NH_3和H_2S混合气体的生产性试验研究及能耗评价。 主要结论如下： 1．以木炭、树皮、木块、刨花、木屑和贝壳的混合物作为生物塔的填料，以污水处理厂A~2／O池的活性污泥为接种微生物，采用直接挂膜驯化法，经过26天的驯化即可达到理想的处理目标。成膜后，对污泥脱水车间原恶臭进行的试验研究表明，生物塔对NH_3、H_2S和甲硫醇均有较好的去除效果。生物塔对NH_3的去除率最高可达83．14％，平均去除率为56．37％；生物塔对H_2S的去除效果更佳，去除率最高可达100％，平均去除率为99．83％；生物塔对甲硫醇的去除率最高可达61．22％，平均去除率为39．83％。 2．在生物塔单独去除NH_3试验中，当Q=1000m~3/h(空塔停留时间t=16．2s)，进气NH_3浓度在0．127～16．655mg／m~3时，经过生物塔处理后，出气浓度在0．082～0．849mg/m~3范围内，均小于国家一级排放标准值1．0mg/m~3；平均去除率达到95．05％，最高去除率可达99．59％；生物塔的平均去除速率(体积去除负荷)为1．831g/(m~3填料·h)，最高可达3．610g/(m~3填料·h)。当Q=1250m~3／h(空塔停留时间t=12．96s)，进气浓度为9．869～17．023mg／m~3时，经过生物塔处理后，出气浓度在0．596～3．095mg／m~3范围内，平均去除率达到85．54％，最高去除率可达93．96％；生物塔的平均去除速率为3．270g/(m~3填料·h)，最高可达3．924g/(m~3填料·h)。 3．在生物塔单独去除H_2S试验中，当Q=1000(停留时间t=16．2s)和1250m~3／h(停留时7间t=12．96s)，生物塔进气浓度为1．876～34．705mg/m~3范围时，生物塔的去除率保持在99．92％以上，大部分去除率为100％，最大出气浓度为0．017mg/m~3，平均出气浓度为0．001mg/m~3，远小于国家一级排放标准值0．03mg/m~3。 4．生物塔去除NH_3和H_2S混合气体正交试验结果表明：生物塔对NH_3和H_2S混合气体的去除效果能达到较高的水平，进风量和进气浓度对生物塔的去除效果影响较大，喷淋量的影响相对较小。最佳工况均为：Q=1500m~3／h，NH_3的进气浓度Ci=5mg／m~3，H_2S的进气浓度Ci=30mg/m~3，喷淋量q=30L／min(对NH_3)，q=20L／min(对H_2S)。 【关键词】：恶臭 NH_3 H_2S 生物塔过滤 生产性试验研究
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X701
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-25
• 1.1 恶臭污染概述11-16
• 1.1.1 污水处理厂恶臭污染调查11-15
• 1.1.2 恶臭气体污染的特点与毒害性15-16
• 1.2 常用恶臭气体处理技术16-20
• 1.2.1 传统恶臭控制技术16-19
• 1.2.2 生物脱臭法19-20
• 1.2.3 脱臭方法的选择20
• 1.3 恶臭的测定方法及评价标准20-23
• 1.3.1 恶臭的测定方法20-21
• 1.3.2 恶臭气体的污染评价标准21-23
• 1.3.3 恶臭污染物排放标准23
• 1.4 本课题研究的目的、意义和内容及工程背景23-25
• 1.4.1 本课题研究的目的、意义和内容23-24
• 1.4.2 本课题研究的工程背景24-25
• 第2章 生物除臭基础理论25-48
• 2.1 生物除臭技术研究的历史、现状和进展25-27
• 2.1.1 生物除臭技术研究的历史和现状25-26
• 2.1.2 生物脱臭技术研究的进展26-27
• 2.2 生物脱臭法的分类及技术特点27-33
• 2.2.1 土壤脱臭法28-29
• 2.2.2 生物过滤法29-31
• 2.2.3 生物滴滤池法31-32
• 2.2.4 生物洗涤法32-33
• 2.3 生物脱臭机理及基础理论概述33-36
• 2.3.1 氨气转化机理34-35
• 2.3.2 硫化氢转化机理35
• 2.3.3 硫醇转化机理35-36
• 2.3.4 降解硫化氢微生物36
• 2.4 生物脱臭的影响因素36-41
• 2.4.1 温度37-38
• 2.4.2 湿度38
• 2.4.3 pH值38-39
• 2.4.4 营养物质和氧气39
• 2.4.5 原始进气性状39
• 2.4.6 表观气速39-40
• 2.4.7 填料的性能40-41
• 2.5 与生物法处理恶臭气体有关的基础理论41-48
• 2.5.1 气液传质的双膜理论模型41-44
• 2.5.2 滴滤塔生物降解模型44-48
• 第3章 生物塔挂膜驯化生产性试验研究及成膜净化效果研究48-55
• 3.1 生物除臭试验装置、材料和试验方法48-52
• 3.1.1 生物除臭试验装置48-49
• 3.1.2 试验材料和试验方法49-52
• 3.2 试验结果及分析52-54
• 3.2.1 挂膜驯化试验结果及分析52-53
• 3.2.2 成膜净化效果分析53-54
• 3.3 本章小结54-55
• 第4章 生物塔单独去除NH_3的生产性试验研究55-68
• 4.1 试验方法及试验安排55-56
• 4.1.1 试验目的与方法55
• 4.1.2 试验安排55-56
• 4.1.3 试验中主要测定指标和方法56
• 4.2 试验结果及分析56-66
• 4.2.1 进风量Q(停留时间t)的影响57-58
• 4.2.2 进气浓度Ci的影响58-60
• 4.2.3 温度和湿度对生物塔去除效果的影响60-61
• 4.2.4 生物塔运行中pH的变化及影响61-62
• 4.2.5 生物代谢产物的研究62-66
• 4.3 本章小结66-68
• 第5章 生物塔单独去除H_2S的生产性试验研究68-74
• 5.1 试验方法及试验安排68-69
• 5.1.1 试验目的及方法68
• 5.1.2 试验安排68-69
• 5.1.3 试验测定指标及测定方法69
• 5.2 试验结果及分析69-72
• 5.2.1 进风量Q和进气浓度Ci的影响69-70
• 5.2.2 温度和湿度的影响70-71
• 5.2.3 生物塔运行中代谢物质的积累及pH值的变化及影响71-72
• 5.3 本章小结72-74
• 第6章 生物塔去除NH_3和H_2S混合恶臭气体的生产性试验研究74-78
• 6.1 试验目的、方法及试验安排74-75
• 6.1.1 试验目的和方法74
• 6.1.2 试验安排74
• 6.1.3 试验测定指标及测定方法74-75
• 6.2 试验结果及分析75-77
• 6.3 能耗分析77
• 6.4 本章小结77-78
• 第7章 结论及展望78-80
• 7.1 结论78-79
• 7.2 展望79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 附表84-94
• 附录94

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