活性污泥一接触氧化气提式内循环一体化反应器处理生活污水试验研究

【摘要】： 目前,分散式生活污染源所产生和排放的污水没有经过很好的治理,随意就地排放,最终汇入江河、湖泊或渗入地下等水体,对地面和地下水环境所造成的污染和对水生生态造成的破坏日渐突出。为此,建设部和国家环境保护总局要求对分散式生活废水进行就地处理以达标排放。但就目前我国的经济水平、技术水平、管理水平和人多地少的现状来看,研究开发高效低耗且高度集成、便于管理的分散式污水处理新工艺新设备便成了当务之急。 本文研究与开发了活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化反应器,通过曝气动力实现混合液内循环,将组合型填料置于曝气区,使活性污泥法与生物膜法相结合,充分发挥它们各自优势,扬长补短,以达到一个比较理想的污水处理效果。 为实现该装置的设备化及广泛地应用于分散式生活污水处理设施的开发设计提供依据,本试验重点考察了该一体化装置的反应区容积比、曝气强度、总水力停留时间和活性污泥污泥龄4个影响因素,确定了反应器的最佳反应控制条件。研究表明:当反应区容积比为1∶1 .21、曝气强度为4.5 m3/(m~2·h)、总水力停留时间HRT=16.7 h、活性污泥泥龄SRT=10 d时,装置运行效果最佳; COD、氨氮、总氮和总磷去除率分别为90.5%、84.3%、62.5%、73.2%; COD和氨氮达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准B标准;总氮和总磷去除率较高,但由于原水属低C/N污水,污水中的氮含量较高,致使出水总氮总磷略偏高,在排放标准上下波动。此外,本文还进行了装置运行稳定性试验研究。结果表明,装置具有良好的抗冲击负荷能力和装置停运恢复能力。在试验基础上,本文推导出该反应器的有机物降解动力学模型,模型的预测精度较高,误差在合理范围内。 该活性污泥-接触氧化气提式内循环一体化装置实现了反应区和沉淀区一体化,故占地面积小,基建费用相对较低;由于采取气升式内循环方式,省掉了混合液回流设备;且该装置稳定性强,传质效率高;故管理方便,运行节能。因此,该装置经进一步的优化,可在分散式污水处理设施中具有良好的应用推广价值。 【关键词】：分散式生活污水 活性污泥 生物膜 一体化装置 内循环
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X799.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 前言8-20
• 1.1 我国分散生活污水处理现状8-10
• 1.1.1 我国分散生活污水水质特征8-9
• 1.1.2 分散生活污水的危害9
• 1.1.3 我国分散生活污水治理技术现状与发展9-10
• 1.2 一体化装置研究现状及发展趋势10-15
• 1.2.1 一体化装置研究现状与应用10-14
• 1.2.2 一体化装置发展趋势14-15
• 1.3 活性污泥+生物膜工艺研究现状15-18
• 1.3.1 活性污泥+生物膜复合工艺16-17
• 1.3.2 活性污泥+生物膜联合工艺17-18
• 1.4 课题的提出、研究目的及内容18-20
• 1.4.1 课题的提出18
• 1.4.2 研究目的18
• 1.4.3 研究内容18-20
• 2 一体化装置、试验流程及运行20-32
• 2.1 一体化装置的设计20-27
• 2.1.1 基本设计思路20-24
• 2.1.2 装置构造设计24-26
• 2.1.3 装置构造特点26-27
• 2.2 试验场地27
• 2.3 试验流程27
• 2.4 试验污水水质27-28
• 2.5 试验安排28-30
• 2.5.1 试验影响因素及水平确定28-29
• 2.5.2 试验安排29-30
• 2.6 试验测试项目与方法30
• 2.7 试验装置的启动30-32
• 3 试验结果及分析32-62
• 3.1 试验结果32-41
• 3.1.1 装置反应区容积比单因素试验结果32-34
• 3.1.2 曝气强度单因素试验结果34-37
• 3.1.3 总水力停留时间单因素试验结果37-39
• 3.1.4 活性污泥泥龄单因素试验结果39-41
• 3.2 试验结果分析41-57
• 3.2.1 有机物去除机理及影响因素分析41-44
• 3.2.2 脱氮机理及影响因素分析44-53
• 3.2.3 除磷机理及影响因素分析53-57
• 3.3 微生物性能分析57-62
• 3.3.1 装置启动阶段生物相演变过程57-59
• 3.3.2 装置运行过程中的微生物形态59-62
• 4 装置稳定性分析62-66
• 4.1 装置抗冲击负荷能力62-63
• 4.2 装置短时间停运后的恢复能力63-66
• 5 动力学模型研究66-72
• 5.1 动力学模型的推导66-68
• 5.1.1 与模型有关的假设66
• 5.1.2 理论基础66-67
• 5.1.3 动力学模型的推导67-68
• 5.2 动力学模型参数的求解68-70
• 5.3 动力学模型检验70-72
• 6 结论与建议72-74
• 6.1 结论72-73
• 6.2 建议73-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-80
• 附录80

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