新型膨胀颗粒污泥床研究

论文摘要

近年来,随着社会经济和城市的发展,环境污染和能源紧张的问题变得越来越严重,废水的厌氧生物处理技术作为一种低能耗的有机废水处理方法,受到人们的广泛关注,并发展了以厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环式厌氧反应器等为代表的第三代新型高效厌氧反应器。本文旨在于厌氧膨胀颗粒污泥床的基础上,在其反应区内增加若干中空圆台状导流板,开发出一种新型厌氧膨胀颗粒污泥床(新型EGSB)反应器。增设导流板主要目的为:把反应器内厌氧消化产生的气体集中到它的气体通道内,充分利用其自身产气的动能,使气体在厌氧膨胀颗粒污泥床的膨胀上起到更大的作用,从而在相对低的上流速度的条件下污泥床有高的膨胀率,减小动耗,降低污水处理成本。本文探讨了自行研制的新型EGSB反应器的废水处理效果。为了更好的证明新型EGSB反应器的运行效果,试验期间引入了与新型EGSB反应器尺寸相同的普通EGSB进行对照试验。研究结果表明,新型EGSB反应器在中温条件下(35±1℃),当COD容积负荷在18.2 kgCOD/m3·d时,COD去除率能保持在80.4%以上;进水COD浓度在22089～22106mg/L,上升流速为Vup 3.5m/h,进水COD容积负荷达到22.1kgCOD/m3·d时,COD去除率可达到74.8%以上。而在同条件下运行的普通EGSB反应器仅在COD容积负荷为14.1 kgCOD/m3·d以前能保持COD去除率能保持在80%以上。此外通过在相同的运行条件下对比研究可知,由于导流板的作用,新型EGSB反应器比普通EGSB反应器有更高的污泥床膨胀率和更好的COD去除效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 EGSB 工艺国内外研究及应用现状
• 1.2.1 EGSB 反应器启动研究
• 1.2.2 EGSB 反应器对低温、低浓度废水的处理
• 1.2.3 EGSB 反应器对高浓度废水的处理
• 1.2.4 EGSB 反应器对含有毒物质和难降解物质废水的处理
• 1.2.5 EGSB 反应器与其它工艺结合应用研究
• 1.2.6 EGSB 反应器的特殊应用
• 1.3 相关领域研究进展
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 主要研究内容
• 第2章 EGSB 反应器的结构特征
• 2.1 普通EGSB 反应器
• 2.1.1 普通EGSB 反应器的结构
• 2.1.2 普通EGSB 反应器的工艺特点
• 2.1.3 普通EGSB 反应器工作原理
• 2.2 新型EGSB 反应器
• 2.2.1 新型EGSB 反应器的结构
• 2.2.2 新型EGSB 反应器的工艺特点
• 2.2.3 新型EGSB 反应器工作原理
• 2.3 两种反应器结构特征比较
• 2.4 本章小结
• 第3章 试验装置及试验方法
• 3.1 试验方案及试验流程
• 3.1.1 试验方案
• 3.1.2 试验流程
• 3.2 试验材料及试验方法
• 3.2.1 试验装置
• 3.2.2 试验废水
• 3.2.3 接种污泥
• 3.3 试验重要测试指标的确定
• 3.3.1 化学需氧量（COD）
• 3.3.2 挥发性脂肪酸（VFA）
• 3.3.3 碱度
• 3.3.4 产气量
• 3.3.5 污泥总量的测定
• 3.3.6 污泥SS 和VSS
• 3.3.7 污泥产甲烷活性测定
• 3.4 分析项目及分析方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 试验结果及分析
• 4.1 反应器启动运行
• 4.1.1 反应器启动试验研究
• 4.1.2 启动期运行情况及分析
• 4.2 提高负荷期运行情况及分析
• 4.3 冲击负荷期运行情况及分析
• 4.4 试验期间pH 值、碱度的变化与调控
• 4.4.1 进水碱度的控制
• 4.4.2 试验期间R2 进出水碱度变化
• 4.4.3 不同负荷下R2 反应器沿程COD、碱度及pH 值变化
• 4.4.4 pH 值、碱度消耗量和出水挥发酸变化关系
• 4.5 污泥形状和性质变化
• 4.5.1 污泥结构变化
• 4.5.2 污泥产甲烷活性
• 4.5.3 污泥总量变化
• 4.5.4 不同高度污泥量变化
• 4.6 产气量与COD 去除的关系
• 4.7 污泥床膨胀率的变化
• 4.7.1 COD 容积负荷对污泥床膨胀率的影响
• 4.7.2 水力负荷对污泥床膨胀率的影响
• 4.8 本章小结
• 结论
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢