粉煤灰加气砼颗粒应用于曝气生物滤池试验

论文摘要

随着人口增长及工业化进程的加快,水资源短缺、水污染问题日渐突出。这就要求对现有的水资源进行保护,对污水进行达标处理后再排放,减少对自然水体及其它生物的危害。国外发达国家已在水污染治理方面取得明显效果,但水污染问题引起我国的重视是在20世纪80、90年代。我国的水污染治理技术发展较晚,所用技术相比发达国家成本高、效率低。曝气生物滤池工艺是现今国际上应用比较广泛并效果较好的工艺。由于其具有占地面积小、运行成本低、有机负荷高、处理效果好及不会产生异味气体等优点,因此可以将其建于污水排放口周围的市区内,相比其它工艺既节省了从城区向城郊的污水输送管网有降低了能耗,并且此工艺适合中国的经济发展现状。所以,曝气生物滤池在我国有很好的发展前景。本文是围绕着粉煤灰加气砼颗粒能否作为曝气生物滤池滤料而展开试验的,主要包括挂膜对比试验和优化试验。粉煤灰加气砼颗粒具有表面粗糙多孔、表观密度小和比表面积大等特点,而且其价格低廉、来源广泛。研究方法首先将粉煤灰加气砼颗粒与沸石颗粒填充于事先制作好的曝气生物滤池中进行挂膜对比试验;之后在不同水力负荷、气水比、有机负荷条件下运行滤池,分析水力负荷、气水比、有机负荷对曝气生物滤池去除效率的影响并得出粉煤灰加气砼颗粒曝气生物滤池的最佳运行条件;再依次研究最佳运行条件下污染物去除率与滤料层高度的关系,最后分析讨论了反冲洗效果对运行的影响。粉煤灰加气砼颗粒与沸石颗粒填充曝气生物滤池挂膜对比试验结果显示:粉煤灰加气砼颗粒曝气生物滤池与沸石颗粒曝气生物滤池的挂膜时间相同。对COD的去除率,粉煤灰加气砼颗粒和沸石颗粒最终稳定在55%、60%左右。在NH3-N去除方面,沸石颗粒一直保持70%左右,粉煤灰加气砼颗粒最高点的处理率为60%。粉煤灰加气砼颗粒曝气生物滤池优化运行试验中检测结果得出,水力负荷、气水比及有机负荷对污染物的去除率影响均呈现先升后降的趋势,以COD去除率作为参照,水力负荷、气水比及有机负荷的最佳取值范围为:≤30.72 m3/m2·d、2:1左右、≤13.7kgCOD/m3·d。在以上条件下,COD平均去除率为74.2%,出水浓度均在60mg/L以下,出水中NH3-N平均浓度为1.0mg/L,满足污水排放GB18918-2002一级A标准。粉煤灰加气砼颗粒曝气生物滤池效能与滤料层高度关系试验表明,COD、NH3-N的去除主要集中在0/40cm段。COD在0～10cm段去除更明显,NH3-N的去除在10～40cm段更明显。研究得出结论:粉煤灰加气砼颗粒可以作为曝气生物滤池处理污水的滤料应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 我国水环境污染现状
• 1.1.2 污水处理技术
• 1.1.3 国内外粉煤灰利用状况
• 1.1.4 研究意义
• 1.2 曝气生物滤池
• 1.2.1 国内外曝气生物滤池的研究发展现状
• 1.2.2 曝气生物滤池工艺原理、构造及类型
• 1.2.3 国内外曝气生物滤池滤料研究现状
• 1.3 粉煤灰加气砼砌块
• 1.3.1 粉煤灰
• 1.3.2 粉煤灰加气砼砌块
• 参考文献
• 第2章 研究目的、内容和方法
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 试验设计与装置制作
• 2.3.2 测试方法
• 2.3.3 试验材料来源与制备
• 2.3.4 参数设定与试验
• 2.4 创新点
• 参考文献
• 第3章 试验结果和分析
• 3.1 挂膜对比试验
• 3.1.1 试验结果
• 3.1.2 结果分析
• 3.2 优化试验
• 3.2.1 试验结果
• 3.2.2 结果分析
• 3.3 滤料层高度工作性能试验
• 3.4 反冲洗研究
• 3.4.1 反冲洗机理
• 3.4.2 反冲洗方式
• 3.4.3 反冲洗参数确定
• 参考文献
• 第4章 结论和建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 攻读硕士学位期间科研成果
• 致谢