曝气生物滤池处理污染河水研究

论文摘要

本文采用陶粒曝气生物滤池,对比分析不同粒径陶粒对挂膜启动及污染河水处理效果的影响。并探讨不同气水比、不同水力停留时间、不同滤料层高度、不同进水浓度及较低进水温度对处理效果的影响。通过研究得到以下主要结论:（1）曝气生物滤池在接种污泥的条件下进行挂膜。挂膜初期,大粒径陶粒BAF对COD的去除效果更好一些,更快的达到稳定的去除效果。而挂膜结束时,小粒径陶粒BAF表现出更好的COD去除效果。两反应器的氨氮去除率在挂膜开始时都比较低,没有明显的优劣之分。挂膜运行43天后,两反应器的氨氮的去除率稳定在80%以上,硝化菌培养成熟,表现出稳定的、较高的去除效果。（2）当水力停留时间为4h时,随着气水比的增加,两反应器对COD和总氮的去除率没有呈现出简单的增加或者降低的趋势。当气水比为2:1时,大粒径陶粒BAF的总氮去除效果最好。小粒径陶粒BAF在各个气水比条件下的总氮去除效果都比较好,说明小粒径陶粒BAF对气水比变化有更好的适应性。滤料层高度为70cm左右就可以满足去除污染河水中氮类污染物的要求。（3）在气水比为2:1,水力停留时间为0.8h～8h范围内时,从总氮去除效果看,认为BAF的最佳水力停留时间为1.6h左右。当滤料层高度为70～85cm时,就基本满足去除污染河水中氮类污染物的要求。在该水力停留时间范围内,小粒径陶粒BAF与大粒径陶粒BAF的总氮去除效果都比较好,对HRT变化有较好的适应性。小粒径陶粒BAF的脱氮效能略优于大粒径陶粒BAF。COD的去除效果受HRT的影响比较小。（4）pH值在6～9范围内变化时,各种污染物的去除效果都比较好,两个反应器都能很好的适应pH值在此范围内的波动。小粒径陶粒BAF表现出比大粒径陶粒BAF强的抗冲击能力。当进水水质为弱酸性时,两个反应器对TN和COD的去除效能要优于弱碱性的进水水质。（5）反应器进水COD浓度越高,出水COD浓度就越高,但去除率变化不大。BAF耐冲击负荷能力较强,对有机物具有稳定的去除效果。随COD浓度增加,反应器硝化能力明显增强。对此,两个反应器没有表现出明显的区别。进水氨氮浓度较高时,小粒径陶粒BAF反应器抗氨氮冲击负荷的能力比大粒径陶粒BAF弱,而小粒径陶粒BAF的自我调节能力要比大粒径陶粒BAF强。出水COD抗氨氮冲击负荷的能力比较强,去除效果受高氨氮浓度的影响不大。当提高进水中硝氮浓度至26mg/L时,出水硝氮的浓度明显增加,去除率也明显降低。运行5天后,出水硝氮浓度依然在15 mg/L以上。出水COD浓度受进水硝氮浓度的影响非常小。（6）在低温条件下,曝气生物滤池总氮去除效果明显下降,但是氨氮和COD的去除效果受温度的影响很小。当进水温度降到10℃以下时,在试验进行的5天内,两个反应器COD的去除率都保持在90%以上,氨氮的去除率保持在85%以上,总氮去除率分别降至52.30%和62.76%,表明总氮的去除受温度的影响最大。（7）大粒径陶粒BAF和小粒径陶粒BAF的亚硝化活性分别为0.013 mg（O2）/（g（MLSS）·min）和0.024 mg（O2）/（g（MLSS）·min）;硝化活性分别为0.15 mg（O2）/（g（MLSS）·min）和0.338 mg（O2）/（g（MLSS）·min）;反硝化活性分别为14.35 mg （NO3-）/g（MLVSS）/h和30.53 mg （NO3-）/g（MLVSS）/h。小粒径陶粒BAF,其硝化性能、反硝化性能要明显优于大粒径陶粒BAF。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国地表水环境污染现状
• 1.2 污染河水的处理技术概述
• 1.3 曝气生物滤池国内外研究现状
• 1.3.1 曝气生物滤池的发展
• 1.3.2 曝气生物滤池的构造及原理
• 1.3.3 曝气生物滤池的结构特点和工艺特点
• 1.3.4 曝气生物滤池运行的影响因素
• 1.3.5 曝气生物滤池的应用
• 1.4 研究意义及研究内容
• 1.4.1 研究目的及意义
• 1.4.2 研究内容
• 2 试验装置及研究方法
• 2.1 试验装置与运行周期
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 运行周期
• 2.2 接种污泥及试验用水
• 2.2.1 接种污泥
• 2.2.2 试验用水
• 2.3 影响因素研究
• 2.4 研究方案
• 2.5 分析方法和仪器
• 2.5.1 常规分析项目
• 2.5.2 分析仪器
• 3 BAF 处理污染河水性能研究
• 3.1 挂膜启动
• 3.1.1 试验方法
• 3.1.2 结果与讨论分析
• 3.2 气水比对处理效果的影响
• 3.2.1 试验方法
• 3.2.2 结果与讨论分析
• 3.2.2.1 总氮去除效果
• 3.2.2.2 COD 去除效果
• 3.3 水力停留时间对处理效果的影响
• 3.3.1 试验方法
• 3.3.2 结果与讨论分析
• 3.3.2.1 总氮去除效果
• 3.3.2.2 COD 去除效果
• 3.4 pH 对处理效果的影响
• 3.4.1 试验方法
• 3.4.2 结果与讨论分析
• 3.4.2.1 总氮去除效果
• 3.4.2.2 COD 去除效果
• 3.5 污染物浓度对处理效果的影响
• 3.5.1 试验方法
• 3.5.2 结果与讨论分析
• 3.5.2.1 COD 进水浓度对污染物去除效果的影响
• 3.5.2.2 高氨氮进水浓度对污染物去除效果的影响
• 3.5.2.3 高硝态氮进水浓度对污染物去除效果的影响
• 3.6 低温对处理效果的影响
• 3.6.1 试验方法
• 3.6.2 结果与讨论分析
• 4 生物膜活性试验
• 4.1 生物膜硝化活性研究
• 4.2 生物膜反硝化活性研究
• 5 结论和建议
• 5.1 结论
• 5.1.1 反应器的挂膜启动
• 5.1.2 影响曝气生物滤池处理效能的主要因素
• 5.1.3 生物膜活性
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读学位期间发表的学术论文