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固定化活性污泥处理生活污水的探索研究

关注热度:171   来源:新能源学术论文  作者:王传花
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【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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关键词: 包埋

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