生物造粒流化床技术处理城市污水试验研究

【摘要】： 生物造粒流化床是将传统的生物流化床技术与现代混凝造粒技术有机结合起来的一种新型高效的污水处理技术。该工艺利用造粒流化床高效固液分离技术处理城市污水，通过混凝造粒强化一级处理，在高效去除污水中悬浮及胶体态污染物的同时，通过控制混凝条件、及混合液中的溶解氧等参数来营造良好的生物处理环境，实现高效去除溶解性有机物(COD、BOD)、并达到高效脱氮除磷的目的。试验结果表明：①在PAC投药量为30～40mg／L、PAM投药量为3～5mg／L、搅拌转速为18r／min、处理进水量为150L／h时，生物造粒流化床对城市污水中COD、SS、BOD、浊度、色度、氨氮、总氮、总磷均有较好的去除效果，平均去除率分别达到89％、98.6％、87.5％、93.0％、95.6％、67.6％、58.1％、95％，出水水质达到或优于目前城市污水二级处理标准。②在造粒流化床内部，COD、BOD、氨氮、总氮、总磷的浓度沿水流方向递减，而NO_3~--N、NO_2~--N浓度沿水流方向递增，生物造粒流化床出水中残余的有机物分子量分布在500～1000Da之间，说明物化和生化同时发挥作用。③生物造粒流化床脱氮除磷机理可以用微环境等理论来解释，而除磷机理主要是化学除磷。④通过动力学研究，表明生物造粒流化床去除有机物的过程符合一级反应关系；从混合液的流态上看，是完全混合流和一个推移流相串连，其中完全混合流部分的停留时间约为9.5分钟，推移流部分的停留时间约为74.5分钟。 【关键词】：混凝 造粒 生物流化床 城市污水处理
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 1 绪论8-11
• 1.1 课题的研究背景8-9
• 1.2 课题的来源9
• 1.3 课题研究的目的和内容9-11
• 2 生物造粒流化床工艺理论依据11-18
• 2.1 基础理论11-13
• 2.1.1 传统的混凝理论11-12
• 2.1.2 絮体的形成模型12-13
• 2.2 造粒理论13-17
• 2.2.1 絮体分步成长模型13-14
• 2.2.2 逐一附着理论(one-by-one attach)14-15
• 2.2.3 絮凝体脱水收缩模式15
• 2.2.4 造粒流化床的应用15-17
• 2.3 生物造粒流化床工艺的生物学原理17-18
• 3 实验设计18-23
• 3.1 试验研究对象18
• 3.2 试验流程及装置18-19
• 3.2.1 实验流程18
• 3.2.2 试验装置18-19
• 3.3 混凝剂选择及投加量确定19-20
• 3.4 动态试验控制参数20-21
• 3.5 指标测定方法21
• 3.6 实验分析仪器21-23
• 4 实验结果与实验数据分析23-40
• 4.1 COD的去除23-24
• 4.2 BOD的去除24
• 4.3 SS的去除24-25
• 4.4 TP的去除25-26
• 4.5 浊度的去除26-27
• 4.6 色度的去除27-28
• 4.7 TN的去除28-29
• 4.8 NH_3-N的去除29
• 4.9 NO_3~--N的变化29-30
• 4.10 NO_2~--N的变化30-31
• 4.11 出水中DO的变化31
• 4.12 进出水PH的变化31-32
• 4.13 水质指标沿柱高的变化32-35
• 4.14 微生物作用与混凝+沉淀对污水的处理效果的对照35
• 4.15 造粒效果35-37
• 4.16 生物造粒流化床中的生物相37-38
• 4.17 有机物分子量分布38-39
• 4.18 本章小结39-40
• 5 生物造粒流化床脱氮除磷机理探讨40-45
• 5.1 脱氮机理40-43
• 5.1.1 传统的脱氮理论40-41
• 5.1.2 微环境理论41-43
• 5.1.3 异养硝化和好氧反硝化的理论43
• 5.1.4 中间产物的理论43
• 5.2 除磷机理43-44
• 5.2.1 化学除磷43-44
• 5.2.2 生物除磷44
• 5.2.3 生物化学联合除磷(BC法除磷)44
• 5.3 本章小结44-45
• 6 生物造粒流化床去除有机物的动力学初探45-51
• 6.1 模型的建立45-49
• 6.1.1 速率常数的求解45-46
• 6.1.2 反应器混合状态的确定46-48
• 6.1.3 串连反应器停留时间的确定48-49
• 6.2 模型的验证49-50
• 6.3 本章小结50-51
• 7 结论51-53
• 7.1 结论51
• 7.2 尚存在的问题51-53
• 参考文献53-55
• 致谢55

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