厌氧消化技术处理粪便污水的实验研究

【摘要】：随着人类社会的不断进步和发展，环境污染日益严重，各种污水处理是当今研究的重要课题之一，尤其是生活污水的治理。从1999年开始，生活污水就已经超过了工业废水，成为了最大的污染源，严重污染了地下水和饮用水，严重影响了人们的生产和生活。但是，另一方面，只有那些大中城市有能力、有财力建造集中污水处理厂，剩下的小城市、城镇和广大的农村地区只有寻求别的污水处理途径。厌氧净化装置应用于城镇生活污水的处理已经有二十多年的历史，随着厌氧消化技术的发展，生活污水厌氧净化装置已经成为我国小城市及城镇处理生活污水的主要方式，弥补了不能建造污水处理厂带来的空缺。厌氧净化装置作为污水集中处理的一项补充措施，适用于排水管网不健全的小城镇、城市郊区、经济欠发达地区生活污水的处理。 从我国的实际出发，根据污水的性质及用途，研究效率高、投资少、能耗低、占地少、运转费用低的污水处理工艺是当前的一个重要课题。本文对于厌氧消化技术处理粪便污水进行了较为系统的研究，主要研究内容包括：①厌氧活性污泥和好氧活性污泥的驯化；②厌氧装置的制作；③厌氧装置的运行，探求最佳有效反应器容积和最少滞留时间，同时依据实验结果，改进实验装置；④好氧装置的制作；⑤好氧装置的运行，探求与厌氧装置的最优化组合，同时尝试应用最新研制的化学处理添加剂与生化处理相结合，使处理效果、处理时间和经济效益达到最优化，并使出水各项指标达到国家二级排放标准，同时依据运行结果，不断改进实验装置；⑥依据实验结果，优化实验工艺参数。在厌氧反应器的研究中，参考了现有的厌氧反应器，依据水压间原理，通过实验简化反应器结构，易于管理。在好氧反应器的研究中，主要通过实际实验过程中，依据自然充氧和无动力自流来研制和改进反应器。在粪便污水的消化降解研究中，通过改变滞留时间，进水浓度，工艺流程以及实验模型装置来提高出水质量。实验结果表明：①当实验厌氧滞留时间为15d，好氧为6.5d，出水COD为204.9mg／L，氨氮为66.3mg／L，TP为3.8 mg／L，SS为59.7 mg／L，色度为200，不能达到污水综合排放标准二级排放标准(以下简称二级排放标准)；当往1升出水中加入2g二氧化钛和0.01g化学处理添加剂后，出水COD为86.2mg／L，氨氮为13.4mg／L，TP为0.7 mg／L，色度为60，优于二级排放标准，大大缩短了反应时间；②当实验厌氧滞留时间为24d，好氧为10.2d，出水COD为144.6mg／L，氨氮为41.3mg／L，TP为2.5 mg／L，SS为41.2 mg／L色度为160，较接近二级排放标准；③当实验厌氧滞留时间为30d，好氧为12.7d，出水COD为97.6mg／L，氨氮为32.5 mg／L，TP为1.4 mg／L，SS为36.9 mg／L，色度为100，接近或优于二级标准；④当实验厌氧滞留时间为36d，好氧为15.2d，出水COD为85.3mg／L，氨氮为26.9 mg／L，TP为0.9 mg／L，SS为35.2 mg／L，色度为90，除氨氮外均优于二级排放标准。 本研究结果对于厌氧净化装置处理公厕污水工艺研究、应用和发展上具有一定的实践意义。最后本文还在基于实验的基础上，对厌氧消化技术的进一步研究提出了合理建议。 【关键词】：厌氧消化 粪便污水 化学处理添加剂 无动力 污水综合排放标准
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 1 前言8-15
• 1.1 水资源现状8-9
• 1.2 常规水处理技术9
• 1.3 厌氧净化处理原则及容积计算9-10
• 1.3.1 处理原则9-10
• 1.3.2 容积设计10
• 1.4 厌氧净化装置和标准化粪池处理粪便污水各项指标的比较10-11
• 1.5 国内生活污水厌氧净化装置工艺流程11-12
• 1.6 国内外小型生活污水厌氧净化装置现状12-15
• 1.6.1 厌氧消化工艺和厌氧净化装置12-14
• 1.6.2 国内小型厌氧净化装置现状14-15
• 2 厌氧消化微生物学15-17
• 2.1 厌氧消化生物化学过程15-16
• 2.2 厌氧微生物群体间的共生关系16
• 2.3 产甲烷菌特性和产甲烷反应16-17
• 3 厌氧消化技术处理生活污水的基本原理与概况17-21
• 3.1 厌氧消化技术处理生活污水的基本原理17
• 3.2 污水去除氨氮、总磷(total phosphorus，简称TP)的必要性17-18
• 3.3 氨氮的生物去除机理18-19
• 3.4 总磷的生物去除机理19-20
• 3.5 各种因素对反应的影响20-21
• 4 实验设计21-24
• 4.1 水污染控制指标21
• 4.2 污水排放标准21-22
• 4.3 装置结构、工艺流程及原理22-23
• 4.3.1 装置结构22
• 4.3.2 工艺流程22-23
• 4.3.3 本装置脱氮除磷的工艺原理23
• 4.4 污泥的驯化23-24
• 4.5 测试指标及方法24
• 4.6 主要实验仪器和设备24
• 5 厌氧消化技术处理粪便污水的实验研究24-43
• 5.1 实验模型材料的选择24-25
• 5.2 实验参数设计25-27
• 5.3 进水水质27
• 5.4 实验方法27-28
• 5.5 实验模型的制作与改进28-32
• 5.5.1 模型的制作与改进28-30
• 5.5.2 出水水质随实验各模型变化关系30
• 5.5.3 充氧与回流率的提高对出水水质的影响30-32
• 5.6 实验结果与分析32-43
• 5.6.1 出水水质随模型装置变化分析32-35
• 5.6.2 出水水质随时间变化分析35-41
• 5.6.3 厌氧产沼气量及其含量分析41-42
• 5.6.4 化学添加剂对粪便污水的后续处理42-43
• 6 结论43-44
• 7 进一步研究建议和发展展望44
• 参考文献44-48
• 致谢48-49
• 附录49

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