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活性污泥-生物滤池一体化反应器装置处理城市污水试验研究

关注热度:181   来源:新能源学术论文  作者:刘智萍
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【摘要】:本文对活性污泥-生物滤池一体化反应器试验装置处理城市污水的性能进行了研究。本试验主要研究了滤池溶解氧、外加碳源、水温及间歇曝气周期等工况,重点考察了该反应器的脱氮效果,确定其较优的运行控制条件。 活性污泥段处于反应器的前段,具有去除有机物、悬浮物和硝化的功能。当HRT=4.7h,污泥浓度MLSS为3000mg/L左右,泥龄15~20d,污泥负荷平均为0.4gCOD/gMLSS·d,DO为2.0mg/L以上,活性污泥段出水SS、COD和NH_3-N的平均去除率分别为67.6%、76.5%和88.3%;NO_3~--N的平均含量从进水中的1.0mg/L增加到出水中的35.8mg/L,硝化效果较好;TP在活性污泥段中的平均去除率不高,只有15.1%。随着温度从13℃左右升高到20℃后,活性污泥段的硝化能力明显提高。 在滤池段工况中,首先分别考察了DO为0.3mg/L(不曝气)、1mg/L及2mg/L三个工况下滤池段的运行性能,确定DO=1.0mg/L为最佳溶解氧条件。在该工况下,反应器出水SS、COD和NH_3-N的平均去除率为92.0%、87.0%和85.0%;NO_3~--N的平均去除率为32.1%;出水TP平均去除率为29.0%。 其次在水温为13℃和20℃下,分别对滤池段三种外加碳源量工况61/h、121/h和241/h进行了试验研究。结果表明,水温为20℃时反应器出水各指标平均值比温度为13℃时有所提高。当温度为20℃,确定外加碳源量为121/h为较佳外加碳源量,反应器出水SS、COD和NH_3-N的平均去除率分别为91.7%、82.5%和84.8%;NO_3~--N平均去除率为60.6%;出水TP平均去除率为11.0%。 在以上工况的基础上,还考察了滤池段在曝停时间分别为2h/1h、2h/2h和3h/2h三种工况下的运行性能。其中,曝停时间为2h/1h时,反应器的运行效果几乎没有改变,即在滤池段节能1/3的情况下,仍能达到出水有机物及氮的达标目的。在此条件下,一周期内反应器出水SS、COD及NH_3-N的平均去除率分别为91.9%、86.0%和90.5%;NO_3~--N平均去除率60.3%;TP平均去除率为9.2%。 根据Eckenfelder模型中低有机物浓度条件的一级反应关系式,建立了活性污泥-生物滤池一体化反应器的有机物降解动力学模型。 活性污泥-生物滤池一体化装置处理城市污水的试验研究表明,该技术具有较高的有机物和悬浮物去除率,脱氮效果好,占地面积小,投资费用相对较低,运行节能,管理方便等特点,是一种高效低耗、可实现设备装置一体化、适用于小城镇的污水处理技术。
【关键词】:活性污泥 生物滤池 硝化 反硝化 间歇曝气
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X703
【目录】:
  • 中文摘要4-6
  • 英文摘要6-10
  • 1 绪论10-18
  • 1.1 我国水资源及水污染现状10-12
  • 1.1.1 我国水资源现状10
  • 1.1.2 我国水污染现状10-12
  • 1.2 生物滤池脱氮研究现状与进展12-15
  • 1.2.1 生物滤池脱氮12-13
  • 1.2.2 生物滤池同时硝化反硝化研究13-14
  • 1.2.3 生物滤池短程脱氮研究14
  • 1.2.4 生物膜-活性污泥组合工艺脱氮研究14-15
  • 1.3 研究目的及内容15-18
  • 2 试验流程、装置及运行18-26
  • 2.1 试验场地18
  • 2.2 试验流程与装置18-20
  • 2.2.1 试验流程18
  • 2.2.2 试验装置18-20
  • 2.3 试验污水水质和水量20-22
  • 2.3.1 进水水质20
  • 2.3.2 水量20-22
  • 2.4 试验安排22
  • 2.4.1 试验影响因素及水平确定22
  • 2.4.2 试验安排22
  • 2.5 试验测试项目与方法22-24
  • 2.5.1 取样说明22-23
  • 2.5.2 测试项目、方法及频率23-24
  • 2.6 试验装置的启动24-25
  • 2.6.1 活性污泥段活性污泥的培养24
  • 2.6.2 生物滤池挂膜启动24-25
  • 2.7 试验装置的正式运行25-26
  • 3 试验结果26-58
  • 3.1 活性污泥段试验结果26-27
  • 3.1.1 活性污泥段的运行与控制26-27
  • 3.1.2 活性污泥段试验结果27
  • 3.2 滤池溶解氧单因素试验27-32
  • 3.3 外加碳源单因素试验32-38
  • 3.4 温度单因素试验38-43
  • 3.5 间歇曝气试验43-58
  • 4 试验结果分析58-76
  • 4.1 活性污泥段试验结果分析58-62
  • 4.1.1 活性污泥段去除有机物的机理分析58-59
  • 4.1.2 活性污泥段去除悬浮物的机理分析59-60
  • 4.1.3 活性污泥段硝化的机理及影响因素60-61
  • 4.1.4 活性污泥段除磷机理分析61-62
  • 4.2 生物滤池段的试验结果分析62-76
  • 4.2.1 生物滤池段去除有机物、悬浮物机理62-65
  • 4.2.2 生物滤池段反硝化机理分析65-66
  • 4.2.3 溶解氧对生物滤池段反硝化效果的影响分析66-68
  • 4.2.4 碳氮比对生物滤池段反硝化效果的影响分析68-70
  • 4.2.5 温度对生物滤池段反硝化效果的影响分析70-71
  • 4.2.6 生物滤池段间歇曝气的试验结果分析71-76
  • 5 有机物降解动力学模型分析76-88
  • 5.1 有机物降解动力学模型概述76
  • 5.2 活性污泥段有机物去除动力学模型76-81
  • 5.2.1 有机物去除动力学模型选择76-80
  • 5.2.2 活性污泥段去除有机物动力学模型检验80-81
  • 5.3 生物滤池去除有机物动力学模型81-85
  • 5.3.1 生物滤池段去除有机物动力学模型推导81-83
  • 5.3.2 生物滤池动力学模型参数的求解83-84
  • 5.3.3 生物滤池段去除有机物动力学模型检验84-85
  • 5.4 活性污泥段+生物滤池去除有机物动力学模型及检验85-88
  • 6 结论与建议88-92
  • 6.1 结论88-90
  • 6.2 建议90-92
  • 致谢92-94
  • 参考文献94-97


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关键词: 活性污泥

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