电极生物膜—SBR联合法处理城市污水的研究

【摘要】： 本文首次将电极生物膜法引入SBR系统对城市污水进行处理，为开发一种水处理新工艺奠定了基础。 传统的SBR工艺具有工艺流程简单、处理效果稳定，占地面积小、耐冲击负荷能力强，操作灵活等优点。但是用于处理低碳、高氮磷的广州地区城市污水，它很难克服厌氧释磷和反硝化之间争夺碳源的矛盾，因而难以在同一反应器中达到高效同步脱氮除磷的目的。 为解决因碳源不足而影响脱氮除磷的问题，强化SBR工艺对氮磷的去除效果，本文采用电极生物膜—SBR联合法处理城市污水，以实现电极生物膜技术和SBR技术的优势互补。 本文先通过工况比较确定电极生物膜—SBR联合法处理废水的工艺条件以及相应的运行控制参数，然后考察其在稳定运行时对各污染物的去除效果和影响因素，并通过电极生物膜—SBR联合法和传统SBR法处理废水的对照实验研究，以探讨该工艺脱氮除磷方面的机理。 实验结果表明，电极生物膜—SBR联合法对CODcr、TN、TP、氨氮都有较高的去除效果。CODcr的去除率在79.8％～90.3％、TN的去除率在63.2％～74.4％、TP的去除率在58.9％～65.7％、氨氮的去除率达72.6％～78.8％。经过1.0h的微电解供氢作用，反硝化率可达75％左右，剩余的硝酸盐浓度几乎不影响厌氧释磷。在脱氮除磷方面，电极生物膜—SBR联合法显示出比SBR法更优的去除效率，TN和TP去除率分别提高9.3％和10.0％。经过对该系统稳定运行期间生物相的观察，污泥呈灰褐色，结构紧密，原生动物的种类十分丰富，全系统运行正常稳定。 在以上实验的基础上，对脱氮除磷的作用机理进行了探讨。在电极生物膜—SBR联合法处理废水时，首先水中的含氮物质在厌氧和好氧的环境下，进行氨化和硝化反应，然后再在缺氧条件下，通过电解的作用，为阴极表面的反硝化菌提供氢进行高效的反硝化反应，从而降低下一周期中厌氧期硝酸盐的浓度，提高聚磷菌的释磷效果，进而达到同步脱氮除磷的目的。 电极生物膜—SBR联合法工艺流程简单，运行管理方便，无需外加碳源，并且不用污泥回流，在去除有机物的同时又能脱氮除磷，是一种高效、经济的污水处理技术。 【关键词】：脱氮除磷 SBR 电极生物膜法 城市污水
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第一章 绪论8-21
• 1.1 SBR在城市污水处理中的应用与研究进展8-13
• 1.1.1 SBR法在国外的发展简况9
• 1.1.2 SBR法在我国的发展及应用9-10
• 1.1.3 SBR的特征和发展趋势10-13
• 1.2 电极生物膜法在水处理中的研究进展13-17
• 1.2.1 电极生物膜法在国外的研究进展13-15
• 1.2.2 电极生物膜法在国内的研究进展15-17
• 1.3 电极生物膜-SBR联合法处理城市污水的提出17-18
• 1.4 选题的目的和意义18-21
• 第二章 实验部分21-29
• 2.1 实验材料21-22
• 2.2 实验药剂22
• 2.3 实验仪器和设备22-23
• 2.4 实验、分析方法与数据处理23-24
• 2.5 实验主要装置及工艺流程24-25
• 2.6 运行工况的调整25-28
• 2.6.1 电极板的挂摸与驯化25-26
• 2.6.2 运行工况调整与确定26-28
• 2.7 本章小结28-29
• 第三章 电极生物膜-SBR联合法处理城市污水实验及其结果分析29-42
• 3.1 实验参数的选择29
• 3.2 污染物的去除效果试验分析29-35
• 3.2.1 有机物的去除效果试验29-31
• 3.2.2 氨氮的去除效果试验31-32
• 3.2.3 总氮的去除效果试验32-34
• 3.2.4 总磷的去除效果试验34-35
• 3.3 电极生物膜-SBR反应器的影响因素35-40
• 3.3.1 电流密度的影响35-36
• 3.3.2 停留时间的影响36-38
• 3.3.3 进水浓度的影响38-39
• 3.3.4 溶解氧的影响39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 第四章 电极生物膜-SBR反应器中的生物相42-47
• 4.1 污泥培养驯化过程中的微生物变化42
• 4.2 微生物之间的相互关系42-44
• 4.2.1 各种细菌之间的功能关系43
• 4.2.2 原生动物与降解细菌之间的功能关系43-44
• 4.3 稳定运行过程中的微生物的变化44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 电极生物膜-SBR联合法处理城市污水的机理探讨47-56
• 5.1 电极生物膜-SBR联合法对有机物的降解机理47-48
• 5.2 电极生物膜-SBR联合法的脱氮机理48-51
• 5.3 电极生物膜-SBR联合法的除磷机理51-53
• 5.4 生物脱氮除磷之间的相互影响53-55
• 5.5 小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-61
• 读硕士学位间发表论文61-62
• 致谢62

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