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ASBR-SBBR组合工艺处理高氮高浓度有机粪便污水效能研究

关注热度：165   来源：新能源学术论文  作者：罗勇
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【摘要】：论文以开发高效、低能耗的粪便污水处理技术为目标,针对粪便污水高氮高有机浓度的特征,采用新型高效的“ASBR-SBBR”组合处理工艺处理粪便污水,并对该组合工艺的最佳运行工况进行了深入研究。对于低温下ASBR 反应器处理效能降低的问题,采用增加反应器污泥浓度及延长停留时间有效地改善了低温ASBR 反应器的处理效能。并对粪便污水厌氧出水NH_4~+-N 浓度较高(500~600mg/L)、可生化性较差(BOD_5/COD=0.2)的特点,探讨了有机负荷、NH_4~+-N 浓度、水温等对SBBR 反应器脱氮效能的影响;采用将部分原水接入SBBR反应器的方法,解决了脱氮过程碳源不足的问题,并且在SBBR 反应器中实现了高效的同步硝化反硝化脱氮,进一步通过提高挂膜密度等途径,强化了SBBR 反应器的低温脱氮能力。此外,针对ASBR-SBBR 反应器出水残留的难生物降解有机物和色度,比较了臭氧氧化和活性炭吸附工艺对其的处理效能。研究得出如下主要结论: 1) 有机负荷和水温对ASBR反应器处理效能的影响试验表明:当反应器水温为35℃、容积负荷为10.0 kgCOD/m~3·d、HRT为24h时,进水COD为16000mg/L,出水COD为2600mg/L,COD去除率为86.4%,反应器处理效果良好;冬季试验表明:当15℃时,COD去除率下降为54%,此时,将MLSS从30g/L增加40g/L,可使COD去除率升至63%,当HRT延长至48h时,其COD去除率为77%。 2) SBBR 和SBR 反应器处理效能对比试验研究表明:SBBR 反应器(挂膜装填密度为30%)处理粪便污水厌氧出水COD去除率为86.3%,NH_4~+-N去除率为99.2%, TN 去除率为84.5%;而SBR 反应器的COD 去除率为87.9%,NH_4~+-N 去除率为97.6%, T-N 去除率为75.7%,SBBR 反应器的脱氮效能优于SBR 反应器。 3) SBBR 反应器处理粪便污水厌氧出水试验研究表明:当有机负荷为0.4 kgCOD/m~3·d,HRT 为12h,挂膜密度30%及水温为25℃时,可使COD 为2600mg/L,NH_4~+-N 为500mg/L 及T-N 为500mg/L 的进水,出水COD 为350mg/L,NH_4~+-N 为7mg/L,T-N 为80mg/L,COD 去除率为86.3%,NH_4~+-N 去除率为99.2%, T-N 去除率为84.5%,在SBBR 反应器中实现了高效的同步硝化反硝化脱氮。 4) 氨氮对SBBR 反应器处理粪便污水厌氧出水效能的影响试验结果表明:当反应器中NH_4~+-N 浓度≥200mg/L 时,NH_4~+-N 去除率从98.4%下降为48.3%,硝化速率从8.2mg/L·h 下降为4.05mg/L·h;NH_4~+-N 对硝化菌产生了有明显的抑制作用,当SBBR 反应器有机负荷≤0.6kgCOD/m3·d,排水比≤1/4 时,可使反应器中NH_4~+-N 浓度≤200mg/L,避免NH_4~+-N 对硝化过程的抑制。
【关键词】：粪便污水 ASBR SBBR SND 臭氧氧化 活性炭吸附
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703.1
【目录】：
  • 中文摘要4-6
  • 英文摘要6-12
  • 1 绪论12-22
  • 1.1 粪便的特性12-13
  • 1.1.1 粪便的可资源化再生利用性12-13
  • 1.1.2 粪便的环境污染性13
  • 1.2 国内外城市粪便处理系统13-16
  • 1.2.1 欧美国家城市粪便处理系统14
  • 1.2.2 日本城市粪便处理系统14
  • 1.2.3 发展中国家城市粪便处理系统14-15
  • 1.2.4 中国城市粪便处理系统及其处置现状15-16
  • 1.3 城市粪便及其污水的处理技术16-17
  • 1.3.1 粪便的厌氧处理技术16-17
  • 1.3.2 粪便污水处理技术17
  • 1.4 城市粪便的处理工艺17-20
  • 1.4.1 国外粪便处理工艺17-18
  • 1.4.2 国内粪便处理工艺18-20
  • 1.5 研究问题的提出、研究目的和研究内容20-22
  • 1.5.1 研究问题的提出和研究目的20
  • 1.5.2 研究内容20-22
  • 2 高浓度含氮废水的脱氮技术22-36
  • 2.1 物化脱氮法22-26
  • 2.1.1 化学沉淀法22-23
  • 2.1.2 化学中和法23
  • 2.1.3 乳化液膜分离法23-25
  • 2.1.4 超重力脱氮法25-26
  • 2.2 生物脱氮法26-32
  • 2.2.1 传统的生物脱氮机理(全程硝化反硝化)26-28
  • 2.2.2 短程硝化反硝化28-30
  • 2.2.3 同时硝化反硝化(SND)30
  • 2.2.4 厌氧氨氧化30-32
  • 2.3 生物脱氮新工艺32-36
  • 2.3.1 SHARON 工艺32-33
  • 2.3.2 De-ammonification 工艺33
  • 2.3.3 OLAND 工艺33-34
  • 2.3.4 CANON 工艺34-35
  • 2.3.5 ANAMMOX 工艺35-36
  • 3 试验材料及测试方法36-38
  • 3.1 试验装置36
  • 3.2 试验水质36
  • 3.3 测试仪器及分析方法36-38
  • 4 厌氧序批式反应器处理粪便污水效能研究38-56
  • 4.1 概述38-39
  • 4.2 试验设计39-43
  • 4.2.1 试验装置39-41
  • 4.2.2 试验水质41
  • 4.2.3 试验方法41-43
  • 4.3 试验结果及分析43-54
  • 4.3.1 ASBR 反应器处理粪便污水启动研究43-46
  • 4.3.2 有机负荷对ASBR 反应器处理粪便污水效能影响研究46-50
  • 4.3.3 温度对ASBR 反应器处理粪便污水效能影响研究50-53
  • 4.3.4 提高低温ASBR 反应器处理粪便污水效能研究53-54
  • 4.4 本章小结54-56
  • 5 序批式生物膜反应器处理高氮低碳厌氧出水效能研究56-84
  • 5.1 试验设计56-61
  • 5.1.1 试验装置56-58
  • 5.1.2 试验水质58
  • 5.1.3 试验方法58-61
  • 5.2 试验结果及分析61-81
  • 5.2.1 SBR 和SBBR 反应器处理粪便污水厌氧出水效能研究61-71
  • 5.2.2 氨氮对SBBR 反应器处理粪便污水厌氧出水效能的影响研究71-76
  • 5.2.3 水温对SBBR 反应器处理粪便污水厌氧出水效能影响研究76-78
  • 5.2.4 SBBR 反应器处理高氮低碳厌氧出水高效脱氮途径研究78-81
  • 5.3 本章小结81-84
  • 6 粪便污水中难降解有机物处理研究84-96
  • 6.1 试验设计84-87
  • 6.1.1 试验装置84-86
  • 6.1.2 试验水质86
  • 6.1.3 试验方法86-87
  • 6.2 试验结果及分析87-94
  • 6.2.1 臭氧接触氧化时间对BOD5/COD 及COD 的影响87-88
  • 6.2.2 臭氧投加量对BOD5/COD 及COD 去除率的影响88-90
  • 6.2.3 臭氧化出水的生物降解试验研究90-91
  • 6.2.4 吸附时间对吸附效果的影响试验91-92
  • 6.2.5 吸附等温线的测定试验92-93
  • 6.2.6 动态吸附试验93-94
  • 6.3 臭氧处理系统和活性炭吸附系统的效益分析94
  • 6.4 本章小结94-96
  • 7 结论96-98
  • 7.1 结论96-97
  • 7.2 存在问题97
  • 7.3 建议97-98
  • 致谢98-100
  • 参考文献100-104
  • 附录104-105
  • 独创性声明105
  • 学位论文版权使用授权书105


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关键词： 粪便污水

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