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厌氧折流板反应器—生物接触氧化池工艺处理我国北方新兴村镇生活污水试验研究

关注热度:200   来源:新能源学术论文  作者:袁惠萍
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【摘要】:近年来,随着国民经济的飞速发展,新兴村镇的数量和规模不断扩大,村镇产业结构发生了重大调整,造成原来具有较好自净能力的自然生态系统被严重破坏,环境问题日益恶化,特别是水体环境呈现迅速恶化的趋势。 我国北方地区,由于自然条件所限,气候相对干旱,降雨相对较少,地表径流对污水的稀释作用相对较弱,缺水现象十分严重。且季节性温差大,夏季炎热,冬季寒冷,温度降到零下。加之许多水体由于新兴村镇生活污水的直接排入,污染严重,丧失了其作为水源的使用功能,使缺水问题更为突出。因此,北方地区污水处理工艺的要求相对较高,要求一种温度适应范围广的水处理工艺,或者对水处理工艺需要采取必要的温控措施。 新兴村镇生活污水,是指包括粪便及其冲洗水、厨房炊事用水、洗浴废水等所有的废水。氮、磷含量高,可生化性好。对于研究新兴村镇的生活污水,还需考虑养殖区的粪便废水,从而导致了新兴村镇的高COD、高N的现实。据调查统计,养殖一头牛产生并排放的污水超过22个人生活产生的废水,养殖一头猪产生的废水相当7个人生活产生的废水。 厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor以下简称ABR)对于处理高浓度有机废水具有明显的处理效果,且有较强的水质适应能力,其适用于10℃~55℃的温度范围,冬季配以适当的温控措施,可以很好地适应北方的冬季气候,维持稳定的处理效果。但对氨氮去除效果不佳,而且出水有臭味。好氧接触氧化工艺对低浓度有机废水具有很高的处理效率,并且去除氨氮效率高。因此,针对北方新兴村镇生活污水特点,提出了ABR-好氧生物接触氧化联用工艺处理生活污水。 初期配制模拟生活污水先进行实验室试验研究,根据进水COD和氨氮去除效果,确定正常运行所需要的最佳停留时间,好氧体积厌氧体积最佳比,硝酸盐内回流最佳比例。最佳参数运行下,实验室处理效果良好。后期根据确定的最佳参数进行现场实际污水处理研究。我们选择在山东省青岛市崂山区北龙口村进行中试试验,测定COD,氨氮等指标,使其达到预期效果。 实验室试验研究内容如下:配制COD浓度为1500mg/L左右,氨氮浓度80mg/L左右的人工模拟污水。通过改变负荷,即试验停留时间经过20h、16h、12h、8h、4h、3h、2h的连续改变,确定最佳停留时间为4h;改变厌氧阶段和好氧阶段的体积比例2:1,1:1,2:1,确定最佳的运行模式为1:1;改变硝酸盐内回流比从100%,150%,200%,确定最佳回流比为150%; 北龙口村现场中试试验研究内容如下:开发地埋式集约型水质净化槽,建立风力自动曝气系统,降低好氧工艺能耗。开发太阳能循环地热温控设备,维持冬季运行效果良好。进水浓度因为季节的原因,进水COD在300mg/L-800mg/L之间波动,进水氨氮浓度在80mg/L-120mg/L之间波动。经过处理之后,出水水质良好。 通过室内实验室模拟试验和北龙口村现场试验表明:ABR-生物接触氧化工艺适合我国北方新兴村镇生活污水的处理。
【关键词】:新兴村镇 生活污水 厌氧折流板反应器 生物接触氧化 氨氮 COD 去除率
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X703
【目录】:
  • 摘要5-7
  • Abstract7-12
  • 0 前言12-14
  • 1 文献综述14-28
  • 1.1 我国北方新兴村镇生活污水污染现状14-16
  • 1.1.1 新兴村镇生活污水的来源14-15
  • 1.1.2 新兴村镇生活污水排放量趋势分析15-16
  • 1.1.3 新兴村镇生活污水污染的危害16
  • 1.2 国内外新兴村镇水污染治理研究现状16-19
  • 1.2.1 国外研究现状16-18
  • 1.2.2 国内研究现状18-19
  • 1.3 新兴北方村镇生活污水处理工艺选择19-25
  • 1.3.1 厌氧处理工艺的选择-ABR21-23
  • 1.3.1.1 ABR 优点21-22
  • 1.3.1.2 ABR 的研究及应用进展22-23
  • 1.3.2 好氧工艺的选择--生物接触氧化23-25
  • 1.3.2.1 生物接触氧化池的优点23-24
  • 1.3.2.2 生物接触氧化池的研究及应用现状24-25
  • 1.3.3 厌氧好氧联用研究现状25
  • 1.3.4 联合工艺的优点及创新点25
  • 1.4 研究的目的及意义25-26
  • 1.5 研究思路与内容26-28
  • 1.5.1 研究思路26
  • 1.5.2 研究内容26-28
  • 1.5.2.1 室内模拟试验研究27
  • 1.5.2.2 北龙口现场中试研究27-28
  • 2 试验装置与分析方法28-31
  • 2.1 试验装置28-30
  • 2.1.1 试验工艺流程28
  • 2.1.2 试验装置28-29
  • 2.1.3 试验用水29-30
  • 2.2 测试指标及方法30-31
  • 3 厌氧折流板反应器-生物接触氧化联合运行室内模拟试验31-44
  • 3.1 试验方法31-32
  • 3.2 联合工艺的去除效果32-35
  • 3.2.1 COD 的去除效果32
  • 3.2.2 氨氮和总氮的去除效果32-34
  • 3.2.3 pH 的变化情况34-35
  • 3.3 ABR 运行效果35-38
  • 3.3.1 各隔室相对去除率变化35-36
  • 3.3.2 各隔室挥发性脂肪酸(VFA)及碱度的变化36
  • 3.3.3 厌氧颗粒污泥生物相36-38
  • 3.4 生物接触氧化工艺的运行效果38-40
  • 3.4.1 氨氮的转化情况38
  • 3.4.2 好氧生物相38-40
  • 3.5 好氧段厌氧段的最佳比例的确定40-42
  • 3.5.1 COD 的去除效果40-41
  • 3.5.2 氨氮的去除效果41-42
  • 3.6 本章小结42-44
  • 4 联合工艺加硝酸盐内回流后的室内运行效果分析44-55
  • 4.1 试验方法45
  • 4.2 结果与讨论45-53
  • 4.2.1 对 pH 影响情况45-46
  • 4.2.2 对碱度影响情况46-47
  • 4.2.3 COD 运行效果47-48
  • 4.2.4 厌氧折流板反应器各隔室 COD 去除情况48-49
  • 4.2.5 氨氮运行效果49-50
  • 4.2.6 总氮运行效果50
  • 4.2.7 氮转化情况50-51
  • 4.2.8 好氧生物膜生物相51-53
  • 4.3 本章小结53-55
  • 5 现场试验研究55-59
  • 5.1 现场试验装置55-56
  • 5.2 结果与讨论56-58
  • 5.2.1 现场试验 COD 浓度的运行效果56-57
  • 5.2.2 COD 相对去除率变化57
  • 5.2.3 现场试验氨氮浓度的运行效果57-58
  • 5.3 本章小结58-59
  • 6 结论与建议59-62
  • 6.1 结论59-61
  • 6.2 建议61-62
  • 参考文献62-67
  • 致谢67-68
  • 个人简历68
  • 发表的学术论文68


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关键词: 新兴村镇

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