管锥形填料生物床特性及城市污水处理应用试验研究

【摘要】：针对生物接触氧化反应器填料的应用现状和存在的问题，从理想填料出发，提出了管锥形新型无毒填料，对管锥形填料生物床进行了理论与试验研究，得出以下主要结论： (1) 管锥形填料生物床由于管锥形填料结构独特并随机填充，大大提高了反应器的沉淀面积和沉降截留能力。计算表明，反应器每立方米填料水平投影面积相当于直径为6.3m的沉淀池的面积。从而增大了生物栖居面积，提高了生物量，污泥浓度可达6.89kg／m~3。 (2) 由于填料的特殊结构使其内外局部范围内的水流条件不同，有利于充氧和混合以及传质；填料内水流紊动性较小，有利于微生物栖居及生长繁殖；填料对气泡连续不断的切割、阻挡和撞击作用，使气泡破碎，直径减小，延长气泡在反应器内停留时间和气液的接触时间，增加了气泡与污水的接触面积，从而提高了氧的转移效率；微环境交替实现水流状态的变化，促进物质迁移和传质。 (3) 管锥形填料生物床生活污水处理试验表明，在HRT为1h条件下，COD去除率达到90％以上，出水COD低于50mg／L，当HRT大于6h时，COD去除达到上限；在HRT为4h时，对氨氮的去除率达79.1％，出水氨氮浓度仅4.42mg／L。 (4) 管锥形填料生物床处理城市污水，在HRT为2h条件下，有机物容积负荷为4.62kgCOD／m~3．d，COD去除率可达88.3％，出水COD小于50mg／l，达到城镇污水处理厂一级A类排放标准。管锥形填料生物床后续缺氧反应池形成好氧／缺氧氧工艺以提高脱氮效果，在总水力停留时间为5.5h条件下，脱氮率为60％。 (5) 对管锥形填料生物床进行技术经济分析，经估算，对于污水量为 【关键词】：管锥形填料生物床 城市污水 技术经济分析 反应动力学
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 概述10-12
• 1.2 生物接触氧化工艺概述12-13
• 1.3 生物接触氧化反应器填料的分类13-14
• 1.3.1 硬性填料13
• 1.3.2 软性填料13-14
• 1.3.3 组合式填料14
• 1.3.4 粒状填料14
• 1.4 生物接触氧化工艺对填料性能的要求14-16
• 1.5 生物接触氧化法的发展现状与趋势16-17
• 1.6 课题研究内容与技术路线17-19
• 1.6.1 管锥形填料的开发应用17
• 1.6.2 课题研究内容17-18
• 1.6.3 课题研究技术路线18-19
• 第2章 管锥形填料生物床的特性及理论分析19-30
• 2.1 管锥形填料的结构特性分析19-22
• 2.1.1 管锥形填料的性能参数19
• 2.1.2 管锥形填料尺寸大小分析19-21
• 2.1.3 反应器内管锥形填料的堆积平均角度统计分析21-22
• 2.2 管锥形填料的经济性分析22
• 2.3 管锥形填料生物床沉淀截留特性分析22-24
• 2.4 管锥形填料生物床的生物特性分析24-26
• 2.5 管锥形填料生物床的流态特征26-27
• 2.6 管锥形填料生物床的污泥产率分析27-28
• 2.7 本章小结28-30
• 第3章 管锥形填料生物床应用基础试验研究30-35
• 3.1 管锥形填料生物床的构造及系统流程30-31
• 3.2 试验分析项目及检测方法31
• 3.3 管锥形填料生物床的生物处理特性试验研究31-33
• 3.3.1 试验水质31
• 3.3.2 管锥形填料生物床对污水中有机物(COD)的去除效果31
• 3.3.3 管锥形填料生物床对氨氮的去除效果31-33
• 3.3.4 管锥形填料生物床对总氮的去除效果33
• 3.4 试验结果分析33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 管锥形填料生物床处理城市污水特性试验研究35-62
• 4.1 西安市污水处理厂概述及水质特征35-40
• 4.1.1 西安市污水处理厂概述35-37
• 4.1.2 西安市污水处理厂水质特征37-40
• 4.2 试验目的与方法40
• 4.2.1 试验目的40
• 4.2.2 试验装置40
• 4.2.3 试验水质40
• 4.2.4 试验方法40
• 4.3 试验启动40-41
• 4.4 管锥形填料生物床对城市污水有机物的处理特性41-49
• 4 4.1有机物(C0D)去除与HRT的关系研究41-44
• 4.4.2 反应器容积负荷(N_v)、污泥负荷(N_s)与COD去除规律44-48
• 4.4.3 小结48-49
• 4.5 管锥形填料生物床对城市污水中氮的去除效果试验研究49-56
• 4.5.1 管锥形填料生物床对污水中氨氮(NH_4~+ -N)的去除效果试验49-52
• 4.5.2 管锥形填料生物床对污水中总氮(TN)的去除效果试验52-56
• 4.6 管锥形填料生物床后置反硝化试验56-59
• 4.7 生物相镜检与分析59-61
• 4.8 本章小结61-62
• 第5章 城镇污水处理工程设计与技术经济分析62-71
• 5.1 工程设计62-63
• 5.1.1 处理工艺流程62
• 5.1.2 设计水量的确定62
• 5.1.3 设计水质62-63
• 5.1.4 工艺设计参数的确定63
• 5.2 技术经济分析的构成63-64
• 5.3 技术经济分析64-70
• 5.3.1 工程投资估算64-68
• 5.3.2 运行成本估算68-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第6章 管锥形填料生物床有机物反应动力学分析71-76
• 6.1 生物接触氧化反应器动力学模式的研究现状71
• 6.2 管锥形填料生物床动力学模型的推导71-74
• 6.3 参数确定74-75
• 6.4 本章小结75-76
• 第7章 结论与建议76-78
• 7.1 结论76-77
• 7.2 建议77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-83
• 在研期间发表的论文83-84
• 附录: 试验数据表84-88

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