外循环厌氧反应器常温下处理城市污水的研究

【摘要】：随着经济的发展，我国水环境污染形势依然严竣，而小城镇污水的处理也成为亟待解决的问题之一。传统的好氧生物法处理由于能耗高、基建费用高而没有广泛的用于小城镇污水的处理。近年来随着能源危机的爆发，人们也不断的寻找低能耗低成本的污水处理工艺，而厌氧生物处理技术即是其中之一，20世纪80年代以来，人们开始了使用厌氧反应器处理城市污水的探索。 本文针对厌氧膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed，EGSB)处理城市污水的缺陷，设计了新型的外循环厌氧高效反应器，通过小试试验的研究，对常温下外循环厌氧反应器和EGSB处理自配城市污水进行了对比研究和分析，得出以下结论： 当进水浓度为300mg／L时，在13℃和30℃室温下对两个反应器进行二次启动，在较高温度下反应器的启动更加容易完成。经过7天的稳定运行，反应器均能够实现稳定的、较高的有机物去除效率，但是外循环厌氧高效反应器处理效果比EGSB反应器要好。 冲击试验中，当进水的COD浓度从500mg／L提高到1000mg／L时，EGSB的平均去除率为80.6％，外循环厌氧反应器的为82.6％，后者始终保持着比前者更好的去除效果。研究结果表明在进水的COD浓度反复变化时，外循环厌氧反应器始终能更好的承受进水有机物浓度的变化，对COD的去除率也比较稳定。试验结束后从反应器中下部取出的污泥颗粒饱满、粒径均匀，说明厌氧颗粒污泥具有一定的强度，在受到较大的有机负荷冲击时依然生长良好。 对两个反应器的运行工况研究发现，当上升流速从1.70m／h增加至9.00m／h时，反应器对自配城市污水的去除效果呈不断提高的趋势，虽然其增加的速率有所下降。当反应器处于较高的有机负荷时，外循环厌氧反应器的COD平均去除率仍然可以达到85.89％。对于水力停留时间因素来说，水力停留时间越长，废水和厌氧颗粒污泥的之间的接触越充分，处理效果就越好。在实际的工程实践中，为了实现处理效果和效率的平衡，本试验中的HRT为2.08h时反应器出水水质即可达到国家城市污水排放的二级标准。 对试验期间厌氧颗粒污泥的生物学特征的研究发现：启动期间由于进水的COD浓度较低，厌氧微生物尚未适应城市污水等新环境、导致了颗粒污泥的辅 【关键词】：外循环厌氧反应器 EGSB 自配城市污水 颗粒污泥 水力特征
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-27
• 1.1 我国水环境污染现状12-14
• 1.2 小城镇污水的处理现状及趋势14-16
• 1.3 厌氧生物处理技术的发展趋势16-25
• 1.3.1 厌氧生物处理技术的优势16-17
• 1.3.2 厌氧生物反应器的发展概况17-20
• 1.3.3 厌氧反应器在城市污水处理的研究、应用进展20-22
• 1.3.4 城镇污水厌氧处理应用研究的土要问题22-25
• 1.4 本课题的研究目的及内容25-27
• 第二章 外循环厌氧反应器的工艺特征和研究方法27-35
• 2.1 外循环厌氧反应器的工艺特征27-28
• 2.2 工艺流程和主要设备28-30
• 2.3 废水水质30
• 2.4 分析项目和测定方法30-35
• 第三章 外循环厌氧反应器和 EGSB运行特征的比较研究35-62
• 3.1 启动的对比研究35-42
• 3.1.1 接种污泥35-36
• 3.1.2 试验过程设计和条件36-37
• 3.1.3 研究结果37-42
• 3.1.4 小结42
• 3.2 抗冲击的对比研究42-45
• 3.2.1 冲击阶段的运行状况42-43
• 3.2.2 冲击阶段的去除效果和分析43-44
• 3.2.3 小结44-45
• 3.3 稳定运行工况对比研究45-62
• 3.3.1 试验过程条件和设计45-46
• 3.3.2 上升流速对处理效果的影响比较46-53
• 3.3.3 不同水力停留时间下反应器处理效果对比研究53-56
• 3.3.4 有机负荷对处理效果的影响56-60
• 3.3.5 不同高度上反应器对有机物去除效果的比较60-61
• 3.3.6 小结61-62
• 第四章 外循环厌氧反应器运行影响因素的研究62-68
• 4.1 温度62-63
• 4.2 pH值和碱度63
• 4.3 氧化还原电位63-66
• 4.4 上升流速66
• 4.5 水力停留时间66-67
• 4.6 小结67-68
• 第五章 外循环厌氧反应器和 EGSB的水力混合特性分析68-76
• 5.1 RTD模型的引入68-69
• 5.2 流动模型的建立方法69-70
• 5.3 实验条件70
• 5.4 数据的无量纲化处理70-72
• 5.5 实验结果与分析72-76
• 第六章 结论和建议76-78
• 6.1 结论76-77
• 6.2 建议77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-83
• 个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果83

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