摇动床缺氧—好氧工艺处理废水试验研究

论文摘要

悬浮态和附着态微生物共存的活性污泥/生物膜工艺结合了活性污泥法和生物膜法各自的优点,BF摇动床作为一种新型的生物膜处理技术,由于填料的特殊性,将其与活性污泥组合之后的复合生长工艺,具有悬浮污泥浓度高、去除污染物能力强、耐冲击负荷能力高、污泥产率低,易于运行管理等显著优点。本试验作为工程应用的小试试验,选择大连湾渔业加工废水和大连经济技术开发区污水处理二厂沉砂池出水（综合废水）为原水,设计了摇动床缺氧-好氧（A/O）工艺,分别对两种废水进行“BF反硝化池+BF曝气池”和“反硝化池+BF曝气池”循环处理,研究摇动床技术对两种废水的处理效果,重点考察了不同的工艺参数（BOD5容积负荷、硝化液回流比、HRT、BOD5/TN）对处理效果的影响及试验过程中的污泥性能,为实际工程提供设计依据。两个试验分别进行了87天和112天,试验结果如下:（1）在BOD5容积负荷为1.5 kg/（m3·d）,HRT为5.9-4.7 h,曝气池DO浓度为4.5mg/L,硝化液回流比为1.0以及温度为20-27℃的条件下,摇动床缺氧/好氧工艺对渔业加工废水处理效果最佳,COD、TN、NH4+-N的平均去除率分别达到93.6%、72.7%和98.9%,出水浓度平均值分别为34.1 mg/L、19.5 mg/L和0.7 mg/L。该系统的硝化液回流比从1.0提高到2.0对TN的去除效果影响不大,考虑实际工程成本,最优回流比为1.0。由于填料的特殊构造,生物膜内部存在多样的微观环境,曝气池中发生了同时硝化反硝化作用,提高了TN的去除率。（2）在大连经济技术开发区综合废水处理试验中,整个试验阶段系统对COD和NH4+-N的平均去除率为68.4%和95.5%,出水平均浓度为49.1 mg/L和1.7 mg/L。由于原水中BOD5/TN偏低,平均为2.4,系统对TN的平均去除率仅为34.1%,出水TN均值为26.2mg/L。试验中TN的去除率随着BOD5/TN的增高而增加,所以可通过增加有机物含量来提高TN去除率。（3）研究发现,该系统拥有容易挂膜、系统启动快,MLSS高（可达10,000 mg/L以上）、SVI和污泥产率低(两个试验分别为0.1891、0.1513 kgMLSS/kgCODremoval)以及丰富的微生物种群等方面的优点,从而大大降低了反应器占地面积,减少污泥处置费用,易于管理,节省费用,具有较高的经济效益,适于实际工程中应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 污水生物脱氮除磷技术
• 1.1.1 生物脱氮机理
• 1.1.2 新型生物脱氮技术
• 1.1.3 生物除磷的生化过程
• 1.1.4 同步脱氮除磷影响因素
• 1.2 污水处理的生物膜法
• 1.2.1 生物膜净化废水的原理及生物组成
• 1.2.2 生物膜反应器的类型及研究应用
• 1.2.3 生物膜反应器的特征
• 1.2.4 生物膜反应器中的填料
• 1.3 活性污泥/生物膜复合工艺
• 1.3.1 活性污泥/生物膜工艺的原理
• 1.3.2 活性污泥/生物膜工艺的主要特点
• 1.4 BF摇动床处理技术
• 1.4.1 摇动床工作原理
• 1.4.2 摇动床生物膜反应器的填料
• 1.4.3 摇动床生物处理方法的优点
• 1.4.4 摇动床技术研究进展
• 1.5 本课题研究的目的及内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 2 摇动床A/O工艺处理大连湾渔业加工废水试验研究
• 2.1 试验材料和方法
• 2.1.1 试验装置及仪器
• 2.1.2 原水水质
• 2.1.3 分析方法
• 2.1.4 试验运行条件
• 2.2 挂膜启动
• 2.3 摇动床A/O工艺对大连湾渔业加工废水的处理效果
• 5容积负荷、硝化液回流比条件下COD的去除情况'>2.3.1 不同BOD₅容积负荷、硝化液回流比条件下COD的去除情况
• 5容积负荷、硝化液回流比条件下NH₄⁺-N的去除情况'>2.3.2 不同BOD₅容积负荷、硝化液回流比条件下NH₄⁺-N的去除情况
• 5容积负荷、硝化液回流比条件下TN的去除情况'>2.3.3 不同BOD₅容积负荷、硝化液回流比条件下TN的去除情况
• 5容积负荷下TP的去除情况'>2.3.4 不同BOD₅容积负荷下TP的去除情况
• 5容积负荷下SS的去除情况'>2.3.5 不同BOD₅容积负荷下SS的去除情况
• 2.4 污泥特性
• 2.4.1 污泥浓度与污泥沉降指数
• 2.4.2 污泥产率
• 2.4.3 微生物镜检
• 2.5 小结
• 3 摇动床A/O工艺处理大连经济技术开发区综合废水试验研究
• 3.1 试验材料和方法
• 3.1.1 试验装置
• 3.1.2 原水水质
• 3.1.3 分析方法
• 3.1.4 试验运行条件
• 3.2 挂膜启动
• 3.3 摇动床A/O工艺对大连经济技术开发区综合废水的处理效果
• 3.3.1 不同HRT下的COD的去除情况
• 4⁺-N的去除情况'>3.3.2 不同HRT下NH₄⁺-N的去除情况
• 5/TN对TN去除的影响'>3.3.3 不同HRT、硝化液回流比、进水BOD₅/TN对TN去除的影响
• 3.3.4 不同HRT下TP的去除情况
• 3.3.5 不同HRT下SS和浊度的去除情况
• 3.4 污泥特性
• 3.4.1 污泥浓度与污泥沉降指数
• 3.4.2 污泥产率
• 3.4.3 微生物镜检
• 3.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢