微磁场条件下微氧活性污泥特性的研究

论文摘要

活性污泥法因其运行方式灵活、运行费用低、对可生化性物质处理效果好等优点而被广泛使用。但该法通常需要较高的溶解氧浓度（2.0mg/L以上）,导致运行费用高。而较低溶解氧浓度下会发生污泥膨胀问题。本文研究微磁场作用下微氧条件下（溶解氧浓度低于1.0mg/L）,活性污泥的理化特性及处理效果,以期为低溶解氧浓度下活性污泥的应用及降低运行成本提供参数。首先通过实验确定微氧活性污泥中磁粉最佳投加量。结果表明投加量为4g/L,对微生物有明显的促进作用,废水CODCr去除率达到最大值93.53%。然后以厌氧污泥为种泥,考察了磁粉产生的微磁场对微氧活性污泥处理效果及理化特性的影响。在磁粉添加量为4g/L,以葡萄糖模拟废水对污泥进行驯化培养。结果表明在培养过程中与不加磁粉相比,添加磁粉反应器中CODCr去除率明显高于对照组,而一个周期内pH变化幅度更大。在微氧条件下,微磁场影响下污泥具有良好的沉降性能,整个培养过程中,SVI值均低于100mL/g,而无磁粉反应器中污泥结构松散,沉降性差,SVI值高达200mL/g以上,很容易随水流出反应器。添加磁粉反应器中污泥MLSS明显高于无磁粉反应器。通过测定污泥胞外多聚物（ECPs）总量、PN/PS、絮凝能力（FA）、相对疏水性（RH）及表面电荷（SC）等指标考察微磁场对污泥絮凝性能影响,结果表明,磁粉的存在大大提高了污泥的絮凝性能。最后考察了微磁场作用下pH冲击和毒性废水冲击对微氧活性污泥系统的影响。结果表明磁粉的加入使得反应器具有良好的抗pH冲击和毒性废水冲击的能力,并且在恢复实验中CODCr去除率、污泥沉降絮凝性能等理化特性在短时间内即可恢复至正常水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 废水处理方法
• 1.2 活性污泥法研究现状
• 1.2.1 活性污泥法概述
• 1.2.2 影响活性污泥处理效果的因素
• 1.2.3 活性污泥法发展现状
• 1.2.4 活性污泥法存在的问题
• 1.3 溶解氧对废水处理的影响
• 1.4 磁生物技术
• 1.4.1 磁生物效应的作用机理
• 1.4.2 影响磁生物效应的因素
• 1.4.3 磁生物技术在废水处理中的应用
• 1.5 论文研究的背景和意义
• 1.6 本论文研究的内容
• 第二章 微磁场对微氧活性污泥特性的影响
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验用水
• 2.1.2 接种污泥
• 2.1.3 液体培养基
• 2.1.4 磁粉
• 2.1.5 实验装置及流程
• 2.1.6 分析项目及测试方法
• 2.2 磁粉加入量的确定
• 2.2.1 磁粉加入量对微生物生长曲线的影响
• 2.2.2 磁粉加入量对CODCr 去除率的影响
• 2.3 微氧活性污泥的培养过程
• 2.3.1 反应器的启动与运行
• 2.3.2 微磁场作用下废水出水水质的变化
• 2.3.3 磁粉对污泥理化指标变化
• 2.3.4 磁粉对胞外多聚物的影响
• 2.3.5 磁粉对污泥表面性质的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 微磁场对微氧活性污泥抗冲击能力的影响
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验用水
• 3.1.2 实验装置及流程
• 2.1.3 分析项目及测试方法
• 3.1.4 实验方法
• 3.2 pH 冲击的影响
• 3.2.1 pH 冲击对出水水质的影响
• 3.2.2 pH 冲击对污泥理化性质的影响
• 3.2.3 pH 冲击对胞外多聚物的影响
• 3.2.4 pH 冲击对污泥表面性质的影响
• 3.3 毒性废水冲击的影响
• 3.3.1 毒性废水冲击对出水水质的影响
• 3.3.2 毒性废水冲击对污泥理化性质的影响
• 3.3.3 毒性废水冲击对胞外多聚物的影响
• 3.3.4 毒性废水冲击对污泥表面性质的影响
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文