MBBR技术在城镇污水处理厂升级改造中的应用及技术优化研究

论文摘要

20世纪70年代以来，水体富营养化已成为世人瞩目的水环境问题，有效控制氮磷污染物排放是解决水体富营养化的根本途径。针对国家越来越严格的氮磷排放标准，现阶段大部分城镇污水处理厂均面临着升级改造任务。本研究以青岛市李村河污水处理厂为研究对象，结合该污水处理厂采用MBBR升级改造前后的实际运行情况比较处理效果，以强化污水处理二级生化单元脱氮除磷功能以及污水处理厂出水稳定达标为主要研究目标，进行了生产性试验分析系统出水总氮超标的主要原因，在此基础上，为改善系统反硝化效果，以乙酸钠、浓缩池污泥上清液作为补充碳源以强化系统反硝化能力，为此，分别通过静态过程试验确定乙酸钠、浓缩池污泥上清液的适宜补充量，然后对静态试验确定的最优投加量进行生产性试验验证，同时以静态试验研究MBBR填料硝化能力。研究结果表明：1、系统升级改造前后污水处理性能对比试验研究（1）在污水处理厂常温、低温的正常进水条件下，通过对两期生物池改造前、后对比研究发现，升级改造后氨氮和总磷去除更加稳定、效率更高，出水COD、氨氮满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的A标准，出水总磷部分时间不达标，需要经过三级处理进行化学除磷，出水总氮大部分时间内超标。（2）通过考察一期2组生物池（1-1未改造、1-2改造）运行效果，采用MBBR改造后系统氨氮、磷酸盐去除能力均提高，出水水质波动性较小。（3）由常温及低温条件下硝化过程试验可知，MBBR对于提高活性污泥系统的抗氨氮负荷冲击能力、抗低温能力以及硝化能力具有重要作用。2、提高升级改造系统处理能力的技术优化研究（1）在低碳源负荷、低回流比、低温的水质条件下，出水COD大部分时间能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的A标准，出水氨氮满足一级A排放标准，但是出水总氮无法达到一级A排放标准。（2）在补充碳源、适宜回流比、常温的水质条件下，出水COD、氨氮均能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的A标准。出水总氮部分时间内能够达到一级A排放标准。（3）分别以乙酸钠和污泥浓缩池上清液作为补充碳源进行反硝化过程试验，结果表明，乙酸钠浓度控制在40-60mg/L(以CODCr记)时，系统反硝化结果最优；进水与污泥浓缩池上清液按30:1的比例混合时，系统反硝化结果最优。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 水环境现状与水污染物排放标准
• 1.1.1 中国水环境污染现状
• 1.1.2 污水排放的相关标准
• 1.2 污水脱氮除磷基本理论
• 1.2.1 生物脱氮基本原理
• 1.2.2 生物除磷基本原理
• 1.3 常见污水脱氮除磷工艺
• 2/O（Anaerobie/Anoxie/Oxie）污水处理工艺'>1.3.1 常规 A²/O（Anaerobie/Anoxie/Oxie）污水处理工艺
• 2/O（Anoxie/Anaerobie/Oxie）污水处理工艺'>1.3.2 倒置 A²/O（Anoxie/Anaerobie/Oxie）污水处理工艺
• 1.3.3 序批式反应器（Sequencing Batch Reactor）污水处理工艺
• 1.3.4 氧化沟（Oxidation Ditch）污水处理工艺
• 1.3.5 MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）技术特点及应用
• 1.4 国内外污水处理厂升级改造概况
• 1.4.1 国外污水处理厂升级改造概况
• 1.4.2 国内污水处理厂升级改造概况
• 第2章 本课题研究内容及方法
• 2.1 青岛市李村河污水处理厂概况
• 2.1.1 升级改造前污水处理系统情况及工艺
• 2.1.2 升级改造前进出水水质条件
• 2.1.3 升级改造工程方案及工艺设计
• 2.2 课题研究目的与意义
• 2.3 课题研究内容
• 2.3.1 系统升级改造前后污水处理性能对比试验研究
• 2.3.2 提高升级改造系统处理能力的技术优化研究
• 2.4 主要水质指标及监测方法
• 第3章 系统升级改造前后污水处理性能对比试验研究
• 3.1 试验概况与悬浮载体简介
• 3.1.1 试验概况
• 3.1.2 悬浮生物载体特性
• 3.2 试验结果与讨论
• 3.2.1 升级改造前后污水系统处理效果对比分析
• 3.2.2 悬浮填料强化系统硝化功能过程试验效果分析
• 3.2.3 活性污泥与生物膜微生物结构分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 提高升级改造系统处理能力的技术优化研究
• 4.1 试验装置与方法
• 4.1.1 试验研究对象
• 4.1.2 试验装置
• 4.2 试验结果与讨论
• 4.2.1 不同工况条件下系统脱氮效果与分析
• 4.2.2 不同工况条件下系统氮的沿程变化与分析
• 4.2.3 外加不同碳源反硝化效果与分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论及建议
• 5.1 主要结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研工作
• 致谢