硕士论文-强化悬浮填料活性污泥工艺处理城市污水研究

同济大学环境科学与工程学院硕士学位论文强化悬浮填料活性污泥工艺处理城市污水研究姓名：胡业诚申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：夏四清;王学江20070301强化悬浮填料活性污泥工艺处理城市污水研究作者：胡业诚学位授予单位：同济大学环境科学与工程学院相似文献(10条)1.学位论文张志斌化学生物絮凝—悬浮填料床处理城市污水试验及机理研究2006针对传统的城市污水二级处理工艺存在基建投资大、运行费用高、磷去除效果差的缺点，本研究在中试装置规模上，研制采用化学生物絮凝—悬浮填料床工艺处理上海市低浓度城市污水，对该工艺的运行条件和工艺参数进行了详细的研究；结合烧杯试验，对化学生物絮凝工艺中回流污泥的絮凝性能进行了分析；采用粒度分析、分子量分级和分子生物学手段，并与初沉池、化学强化一级工艺和传统活性污泥法进行对比，对化学生物絮凝工艺的絮凝机理进行了探讨。分析了化学生物絮凝—悬浮填料床工艺的启动过程，优化了工艺运行参数，结果表明：①化学生物絮凝工艺启动迅速，初期适量接种污泥，5d后即可稳定运行；水温20℃以上时，悬浮填料床自然挂膜时间约25d。②经优化的工艺运行参数如下：化学生物絮凝工艺HRT35min，PAFC投加量70mg/L，污泥回流比33％，各廊道曝气量分别为6.0m3/h、3.5m3/h、0.8m3/h(气水比分别为3.0、1.8、0.4)；悬浮填料床填料填充比50％，HRT2.7h，气水比2.0：1。在上述工艺条件下，化学生物絮凝工艺对CODCr、TP和SS的去除率分别达到61.6％、70.9％和76.3％，其容积负荷分别为3.85kg/m3·d、0.097kg/m3·d和2.50kg/m3·d；悬浮填料床对CODCr、TP和氨氮的去除率分别为42.1％、31.4％和49.7％，氨氮硝化效果较好，其容积负荷为0.058kgNH4+/m3·d，出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。③由于生物作用，化学生物絮凝工艺可以取消化学助凝剂PAM的投加，节省约30％的药剂费用；在相同PAFC投加量下，化学生物絮凝工艺对各项污染物的去除效果均显著优于传统的化学强化一级工艺，剩余污泥产量比后者减少10～15％。④冬季低温条件下，化学生物絮凝—悬浮填料床工艺仍实现了较高的污染物去除效果。⑤与传统二级生物处理工艺相比，化学生物絮凝—悬浮填料床工艺具有处理时间短、基建投资省、除磷能力强、动力能耗低的优点。化学生物絮凝工艺中回流污泥的絮凝性能研究结果表明：①单纯的化学污泥回流并不能提高化学强化一级工艺的污染物处理效果，化学生物絮凝工艺是一种化学作用和生物作用深度集成的污水处理新工艺。②化学絮凝剂可以一定程度上影响反应池内的微生物种群结构，工艺运行稳定时，化学生物絮凝反应池内微生物数量较多而且形成了适合工艺特点的优势微生物群落。③化学生物絮凝工艺中的污泥胞外聚合物含量达到145.89mg/gVSS，微生物活性较高，絮凝能力较强。颗粒物粒度分布及去除结果表明：①由于生物絮凝作用，与化学强化一级工艺相比，化学生物絮凝工艺中小粒径颗粒物的絮凝反应速度较快，解体后的絮体可以再次良好地凝聚成大粒径絮体。②进水、初沉池出水、化学强化一级工艺出水、二级生物处理工艺出水和化学生物絮凝工艺出水中的颗粒物分别分布在0.4～340μm、0.4～260μm、0.4～112.6μm、0.4～74.52μm和0.4～3.0μm，平均粒径分别为29.96μm、25.14μm、12.19μm、10.38μm和0.819μm，由于化学和生物的协同絮凝作用，化学生物絮凝工艺对小粒径颗粒物的去除效果最优。③化学生物絮凝工艺对重金属的去除效果优于化学强化一级工艺，其对Cr、Cu、Sn、Ag、Pb、Zn和Ba的去除率分别达到99.4％、98.6％、84.0％、97.8％、88.5％、85.1％和75.1％，对这些重金属的去除无选择性，这可能与该工艺对小粒径颗粒物的高效去除有关。溶解性有机物分子量分级及去除结果表明：①化学生物絮凝对溶解性有机物的去除是通过化学和生物作用共同实现的，由于存在生物作用，化学生物絮凝工艺对溶解性有机物的去除效果优于化学强化一级工艺，溶解性TOC去除率达到45.9％。②由于化学生物絮凝反应池水力停留时间较短，微生物再生水平较低，其生物降解能力较弱，对溶解性有机物的去除主要表现为生物吸附作用，对分子量小于2ku的溶解性有机物去除不明显。2.期刊论文陈轶波.夏四清.吴育文.ChenYibo.XiaSiqing.WuYuwen悬浮填料床处理城市污水的中试研究-中国资源综合利用2008,26(8)用悬浮填料床对城市污水进行生物处理的中试研究,结果表明,在气水比2.0和水力停留时间2.7小时条件下,悬浮填料床对城市污水中的氨氮和CODCr等污染物有良好的去除效率.3.期刊论文邓纪鹏.张轶凡.马劲.孙晓莹.李伟悬浮填料AO工艺处理城市污水中试研究-天津建设科技2009,19(6)采用悬浮填料AO工艺处理城市污水,试验结果表明,悬浮填料AO工艺处理效果优于传统AO工艺,出水COD、BOD5、NH3-N达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准,出水TN达到GB18918-2002一级B标准.投加悬浮填料能够显著提高活性污泥系统的硝化效果,在冬季低温条件下,出水氨氮基本满足GB18918-2002一级A标准.4.学位论文印明化学生物絮凝、悬浮填料移动床硝化工艺优化研究及曝气控制初探2004该研究以氨氮浓度作为悬浮填料生物反应器的控制指标,来控制优化反应过程中的曝气量和曝气时间,以达到既能使氨氮硝化令氨氮出水达标,又能优化曝气量,节约运行成本的目的.这个过程同时可以研究悬浮填料生物反应器的最佳工艺条件,并考虑到与化学生物絮凝工艺的结合,寻找既能节省化学生物絮凝工艺加药量,又能充分利用接触氧化的有机污染物去除功能和对氨氮的硝化功能的最佳条件.实验结果表明:——对于不同的污水排放标准,化学生物絮凝和悬浮填料床组合工艺有不同的最佳工艺条件.(1)当要求达到城镇污水处理厂污染物排放二级标准时,工艺参数为:可以省去悬浮填料床工艺阶段.(2)当要求达到城镇污水处理厂污染物排放一级B标准时,工艺参数为:悬浮填料床阶段水力停留时间(HRT)为2.3h左右、气水比为2.5:1化学生物絮凝阶段混凝剂(聚合氯化铝铁)投加量为80mg/l(含Al2O38.8mg/l)、无助凝剂、有污泥回流(3)当要求达到城镇污水处理厂污染物排放一级A标准时,工艺参数为:悬浮填料床阶段水力停留时间(HRT)为2.3h左右、气水比为3:1化学生物絮凝阶段混凝剂(聚合氯化铝铁)投加量为80mg/l(含Al,2O,38.8mg/l)、助凝剂(PAM)投加量为0.5mg/l、有污泥回流.对于试验进水(城市生活污水),工艺参数为悬浮填料床水力停留时间2小时,通过调节不同的气水比就能满足对不同排放标准的要求.在水温大于20℃,水力停留时间为2.3h,适当的气水比范围内(1.5:1~3:1)的条件下,气水比与氨氮的去除率关系可以拟合为一定的函数关系.可以根据此关系和悬浮填料床进口处的氨氮浓度与氨氮排放要求得出所需气水比,由此得到最优化的曝气量.而且悬浮填料床出口的氨氮浓度达到出水排放的要求,也能保证COD、TP和SS的排放浓度达到排放要求.5.期刊论文印明.安丽.夏四清.杨殿海化学生物絮凝-悬浮填料移动床组合工艺处理城市污水研究-环境技术2004,22(3)采用化学生物絮凝和悬浮填料移动床组合工艺处理城市污水.通过改变化学生物絮凝工艺中投加的混凝剂种类和投加量、改变悬浮填料移动床工艺中水力停留时间和气水比取得不同工况条件下各类污染指标的去除效果.采用该组合工艺,当进水COD(89～319)mg/L,TP(1.24～4.26)mg/L,SS(44～240)mg/L,NH4+-N(14.7～36.3)mg/L时,出水可达到COD＜50mg/L,TP＜0.5mg/L,SS＜20mg/L,NH4+-N＜5mg/L.6.学位论文何国富悬浮填料活性污泥法脱氮试验及机理研究2004水资源短缺、水体富营养化日益严重.而中国正处于全面建设小康社会的大潮中,确定了可持续发展的基本国策,制定了严格的氮磷排放标准.因而探索一种简便、高效、经济、可行的工艺,使原有的以去除含碳有机物为主的污水厂在不作重大改造和不明显削减处理能力的前提下,增加脱氮除磷功能成为可能.为此,在上海市天山水质净化厂和曲阳水质净化厂展开了中试试验,主要围绕增加系统脱氮功能展开探讨.试验从处理工艺的污泥负荷着手,通过降低系统的负荷来提高系统硝化功能和脱氮效果.由于上海等大城市土地紧缺,故采用高污泥浓度的技术路线.试验主要内容是向传统活性污泥法中投加悬浮填料,使系统兼有活性污泥法和膜法的优点,提高污泥浓度,降低负荷,达到提高系统的硝化效果和TN去除率的目的,试验还对悬浮填料活性污泥法的影响因素等相关内容展开探讨.悬浮填料活性污泥法是在传统活性污泥法的基础上、向曝气池投加悬浮填料、曝气池运行方式灵活控制的工艺.论文还针对填料挂膜展开试验,主要对比穿孔管曝气系统和微孔盘曝气系统在不同曝气强度下,各种型号填料的挂膜膜量,并比较各种型号填料的优劣.论文还对悬浮填料活性污泥法的运行控制展开探讨,结论为在HRT为6.2h下,控制曝气池第一格为缺氧,第二、三两格溶解氧控制在1.5~2.5mg/L之间,第四格溶解氧控制在2.0~3.0mg/L之间,系统既可以取得令人满意的COD去除效果,又能提高对TN的去除率.试验还对天山水质净化厂的运行方式、高浓度活性污泥法、初沉池设置问题、采用悬浮填料活性污泥法的投资和经济技术分析等展开研究.论文结论为,采用悬浮填料活性污泥法改造城市二级污水处理厂脱氮效果是简便、高效、经济和可行的.7.期刊论文张志斌.郝春红.康兴生.夏四清.赵建夫.王峰.ZHANGZhi-bin.HAOChun-hong.KANGXing-sheng.XIASi-qing.ZHAOJian-fu.WANGFeng悬浮填料床处理城市污水的硝化效果-水处理技术2009,35(4)采用短时悬浮填料床进一步处理化学生物絮凝强化一级处理工艺的出水,优化其工艺运行参数,并进行了微生物种群结构分析测试.试验结果显示,在填料填充比30%,进水氨氮浓度12.21～14.37mg·L-1的条件下,优化的工艺运行参数分别为气水比2.0,HRT为2.7h.在上述优化工况下,悬浮填料床实现了良好的硝化效果,其氨氮去除率为49.7%,氨氮容积负荷达到0.058kg·m-1·d-1.PCR-DGGE测试结果表明,悬浮填料床内微生物种群结构比较丰富,这些微生物具有适应不同环境变化的能力.8.学位论文董滨投料AAO新工艺城市污水生物脱氮除磷的中试试验研究2004投料AAO新工艺是在倒置AAO工艺的基础上通过向好氧池适当位置投加悬浮填料,从而达到高效低耗的脱氮除磷效果.本研究采用投料AAO新工艺对上海市城市污水进行了为期一年的中试试验,为工程设计与理论研究取得了经验数据.投料AAO新工艺秉承了倒置AAO工艺流程简洁,建设投资少,易于操作管理的特点.新工艺生化反应池的水力停留时间为8h(其中缺氧2h,厌氧2h,好氧4h),与普通活性污泥法接近,适合于普通活性污泥法污水处理厂的改造.投料AAO新工艺在好氧池中投加悬浮填料,折算全池投配率为35％.通过在15天,12天,9天,6天和4天5种不同泥龄条件下对新工艺的硝化及除磷效果的研究,结果表明,在水温为18~33℃,活性污泥泥龄为6~15天时,工艺对NH3-N的去除率达到80％以上,PO,4-P的去除率达到90％左右.夏季污泥龄仅为4天条件下,活性污泥负荷平均达到0.58kgCOD/kgMLSS.d时,工艺出水NH,3-N平均为2.7mg/L,去除率达到92.3％.从而证明填料表面富集了硝化菌,强化了工艺的硝化效果,较好的解决了生物脱氮除磷的泥龄矛盾.通过维持4天的污泥龄以限制活性污泥中硝化菌