SBR+附着型蠕虫床联合工艺研究

论文摘要

污水生物处理过程所产生的大量剩余污泥常含有有毒、有害物质,如不对其进行处理将会对环境造成直接或潜在的危害。然而,剩余污泥的处理和处置费用高,是制约污水处理厂操作成本的重要因素。因此,污泥减量化的已成为国内外学者关注的热点。对于各种污泥减量化技术,基于微型动物捕食作用的污泥减量化技术,因其具有纯生态、无二次污染等特点,越来越受到重视,国内外对蠕虫反应器的报道较多,但是却没有实现工程化的应用。归根结底在于所采用的蠕虫反应器并不能维持其长期高效运作,蠕虫的生长和数量难以控制。鉴于此,本课题组以水丝蚓为污泥捕食生物设计了一种新型的附着型蠕虫反应器,通过研究表明它具有良好的污泥减量效果,并能使水丝蚓高密度稳定生长。本文主要对这种蠕虫反应器进行研究,确定其最优污泥停留时间,并初步考察此种蠕虫反应器与序批式污水处理反应器（SBR）联合运行的污泥减量效果和污水处理效能。由不同SRT下的污泥减量效果看出,在SRT=1天时,污泥减量效果最好达到31.4g·d-1,污泥减量效果较为稳定,水丝蚓的活性较高。从水质的变化方面考虑,在SRT=1天时,氨氮和COD的增加量最少。从泥质的变化方面考虑,经过蠕虫床的作用,污泥的沉降性能得到改善,但这种改善在SRT=1天时比较稳定;在短SRT下,污泥的过滤性能有了很好的改善,但活性有所降低。因此从以上三方面出发,选取SRT=1天。在SRT=1天的条件下运行SBR-附着型蠕虫床联合工艺,经蠕虫床的作用后,系统的表观污泥产率降低28.3%。同时污水处理系统中,COD和氨氮的去除率均能达到90%以上。并且联合前后磷的去除率相当。通过对污泥性质的考察,发现蠕虫床除了有污泥减量的效果外,还有稳定污泥性质的作用。联合工艺使胞外聚合物中糖类物质与蛋白质类物质的比例有明显的下降,并能使污泥的过滤性能变好。试验结果表明,附着型蠕虫床在SRT=1时运行较佳,其拥有良好的污泥减量效果和污泥改性能力,其在工程上的应用是可行的并是值得期待的。同时由蠕虫床与SBR系统联合工艺体现出的良好的污泥减量和污水处理效能,可以看出此联合工艺是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 污泥处理与处置问题的概况
• 1.2 污泥减量技术概述
• 1.2.1 细胞溶解-隐性生长技术
• 1.2.2 解偶联技术
• 1.2.3 基于维持代谢的污泥减量化技术
• 1.2.4 基于微型动物捕食的剩余污泥减量技术
• 1.3 污泥减量技术比较
• 1.4 研究目的和研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 试验材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 污泥的培养驯化
• 2.1.2 水丝蚓的培养及驯化
• 2.2 主要试验试剂及设备
• 2.2.1 试验仪器及设备
• 2.2.2 实验用反应器
• 2.3 试验内容
• 2.3.1 安装附着型蠕虫床
• 2.3.2 运行附着型蠕虫床
• 2.3.3 两阶段试验
• 2.4 分析项目及方法
• 2.4.1 污泥减量效果
• 2.4.2 污泥性质
• 2.4.3 水质分析
• 第3章 附着型蠕虫床的污泥减量效能研究
• 3.1 污泥减量效果
• 3.2 蠕虫床作用后水质的变化
• 3.2.1 污泥混合液中氨氮浓度的变化
• 3.2.2 磷的释放
• 3.2.3 COD的释放
• 3.2.4 硝酸盐氮浓度的变化
• 3.3 污泥性质的变化
• 3.3.1 污泥的沉降性能的变化
• 3.3.2 污泥的胞外聚合物（EPS）含量变化
• 3.3.3 污泥的过滤性能
• 3.3.4 污泥的活性
• 3.4 本章小结
• 第4章 SBR-附着型蠕虫床联合工艺的污水处理效能及污泥减量效果研究
• 4.1 SBR-附着型蠕虫床联合工艺的污泥减量效果
• 4.2 联合工艺的污水处理效能
• 4.2.1 COD的去除效果
• 4.2.2 氨氮的去除效果
• 4.2.3 总磷的去除效果
• 4.3 联合工艺对污泥性质影响
• 4.3.1 对污泥沉降性能的影响
• 4.3.2 对污泥的胞外聚合物的影响
• 4.3.3 对污泥活性的影响
• 4.3.4 对污泥的过滤性能的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢