固定化活性污泥处理生活污水的探索研究

【摘要】： 随着世界经济的发展，水质污染问题已越来越受到人们的关注。水是城市生存和发展的命脉。保护水资源，防治水污染，是当今世界性的问题，更是我国城乡普遍面临的当务之急。在以往城市污水处理方面，由于传统的污水处理技术基建费用和运行费用较高，并且存在着各种各样的缺点，直接影响着城市污水处理厂的规划建设，因此，迫切需要研究、开发新的废水处理技术。 固定化微生物技术作为一种新的废水处理方法，是当今生物工程领域中一个十分活跃的研究方向。它在化工、医药等行业已有成功应用。这也引起了许多研究者对活性污泥固定化的重视，如从活性污泥中提取纯种细菌进行特种废水的处理，包括氨氮废水的处理，一些含难降解有机物废水的处理等。用固定化活性污泥技术处理生活污水，象研究普通活性污泥法一样全面考察该技术的成熟性，这方面的研究还鲜有报道。本文在这方面做了尝试，包埋固定活性污泥，并制成膜板状，分层放置在专用反应器内，在实验室中对生活污水进行处理，得到了比较好的效果。通过和接触氧化法的比较，认为这种包埋法具有其独特的优点。 (1)用循环冷冻解冻法，将活性污泥包埋固定成膜板状，比通常制成颗粒状的方法简单，容易操作，并且避免了在运行过程中颗粒的粘连破损现象，是一种可行的固定化方法。 (2)在序批式工艺中，取曝气时间为6h，曝气速率为16L／min为最优工艺条件，污泥负荷可以达到0.13kgCOD_(cr)/kgMLSS.d，而容积负荷可高达2.19kgCODcr/m3.d，这是普通活性污泥法所不能达到的。此时，出水CODcr和NH3-N能达到国家GB8978-1996中的二级排放标准。T-P效果稍差。 (3)经固定化之后，活性污泥对处理废水的pH值及温度适应范围变宽。 (4)活性污泥经固定化之后，在处理废水过程中基本没有剩余污泥产生。 (5)在实验范围内，进水CODcr浓度对处理效果影响不大，但是浓度超过900mg／1时，CODcr去除率出现下降趋势，分析原因是，由于PVA凝胶的传质性能不是很好，高浓度的基质向PVA生物膜内部的传输受到影响。认为固定化活性污泥在好氧条件下不适宜处理高浓度的污水。 (6)工艺改进后，在流速为1L／h的情况下，各污染指标均有较好的去除效果，其中出水CODcr可以达到国家GB8978-1996中的一级排放标准。T-P也有平均70.77％的去除率；NH3-N平均去除率达72.59％，出水也都达到国家标准(GB8978-1996)中的二级排放标准。 (7)作为一种污水处理方法，PVA生物膜法是可行的，比接触氧化法更经济，更容易操作管理，更适合我国国情。 【关键词】：包埋 固定化活性污泥 聚乙烯醇(PVA) 生物接触氧化 污水处理
【学位授予单位】：中南林学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 文献综述5-16
• 1 我国水资源概况及水污染现状5-6
• 1．1 水资源概况5
• 1．2 水污染现状5-6
• 1．3 我国污水处理概况6
• 2 固定化细胞技术6-9
• 2．1 固定化细胞的制备方法6-7
• 2．1．1 吸附法7
• 2．1．2 共价结合法7
• 2．1．3 交联法7
• 2．1．4 包埋法7
• 2．2 固定化细胞载体的特性及研究状况7-9
• 2．2．1 固定化细胞载体的特性7-8
• 2．2．2 固定化细胞载体的研究状况8-9
• 3 固定化细胞技术在水处理中的应用发展过程9-14
• 3．1 固定化细胞技术的兴起9
• 3．2 固定化细胞技术在水处理领域的应用9-13
• 3．2．1 固定化活性污泥去除BOD物质10
• 3．2．2 固定化细胞脱除废水中的氮、磷10-12
• 3．2．3 固定化细胞用于难降解有机物废水处理12
• 3．2．4 固定化细胞处理农药、杀虫剂废水的研究12-13
• 3．3 用于废水生物处理的固定化细胞反应器13-14
• 4 固定化细胞技术在废水处理中的应用前景14-16
• 正文16-36
• 前言16
• 1 实验材料与方法16-19
• 1．1 实验材料16
• 1．2 实验污水水质16-17
• 1．3 实验方法17-19
• 1．3．1 活性污泥的培养17
• 1．3．2 PVA生物膜的制备方法17-18
• 1．3．3 实验装置图18
• 1．3．4 分析项目及测试方法18-19
• 2 实验过程19-22
• 2．1 适宜包埋条件的确定19-21
• 2．2 PVA生物膜的制备21
• 2．3 PVA生物膜的活化21
• 2．4 实验路线21-22
• 3 实验结果与分析讨论22-34
• 3．1 溶解氧对处理效果的影响22
• 3．2 曝气时间对处理效果的影响22-24
• 3．2．1 曝气时间对COD_（cr）去除率的影响22
• 3．2．2 曝气时间对NH_3-N去除的影响22-24
• 3．2．3 曝气时间对总磷去除的影响24
• 3．3 温度对处理效果的影响24-25
• 3．4 pH值对处理效果的影响25-26
• 3．5 进水浓度对处理效果的影响26-27
• 3．6 增加反应器中的生物量对处理效果的影响27
• 3．7 优选条件下的连续运行情况27-29
• 3．8 PVA生物膜结构29-30
• 3．9 小结30
• 3．10 工艺改进30-32
• 3．10．1 改进后COD_（cr）的去除效果30-31
• 3．10．2 改进后NH_3-N去除率的变化31-32
• 3．10．3 改进后T-P的去除情况32
• 3．10．4 改进后浊度和SS的去除情况32
• 3．10．5 小结32
• 3．11 与生物接触氧化法的比较研究32-34
• 4 结论与问题34-36
• 4．1 结论34
• 4．2 存在的问题及以后的研究方向34-36
• 参考文献36-40
• 英文摘要40-42
• 致谢42

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