湖泊蓝藻浆藻水分离废水处理工艺研究

发布时间：2020-06-03 21:21

【摘要】：水体富营养化及其导致的蓝藻水华是目前我国众多湖泊和水库面临的重要环境问题。为了缓解水华对水环境的影响,将蓝藻浆打捞出湖泊,再通过混凝沉淀(或气浮)进行藻水分离,上清废水排入湖泊,浓缩后的藻泥经脱水后处置利用。若打捞的蓝藻浆已经腐烂,藻细胞内的藻液将被释放到水中,藻水分离后的废水中将含有大量有机物、氮素、磷素及藻毒素等污染物,若直接排入水体将对水环境造成较大的污染,威胁供水安全。本文尝试建立一套AO曝气生物滤池+紫外催化氧化+物化沉淀工艺来处理藻水分离废水,研究该工艺的相关影响因素并优化工艺参数,寻求最佳的处理效果。探索该工艺用于处理藻水分离废水的可能性,为国内蓝藻站藻水分离后废水处理提供一定的参考依据,主要研究结果如下:(1)AO曝气生物滤池能够有效处理藻水分离废水。系统在进水流量为2L/h,缺氧生物过滤柱水力停留时间(HRT)为1.91h,好氧生物过滤柱水力停留时间(HRT)为5.73h,硝化液回流比为100%的工况下稳定运行时,废水中COD、NH4+-N、TN、TP、MCs浓度分别由 250.0mg/L、389.77mg/L、399.96mg/L、2.58mg/L、1.69μg/L 降至 47.01mg/L、92.99mg/L、300.61mg/L、2.30mg/L、1.58μg/L,去除率分别为 81.20%、76.14%、24.84%、10.85%、6.50%,废水色度和气味明显改善。其中出水COD的浓度能够达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准,系统脱氮效果不太理想,需要优化工艺参数。(2)优化工艺参数后,AO曝气生物滤池处理效果得到较好的改善。随着C/N比的增加,COD、TN的去除率提升至98.62%、50.13%,出水COD、TN浓度分别为44.19 mg/L、199.48 mg/L,NH4+-N的去除率下降至51.17%,出水NH4+-N浓度为190.31 mg/L;在相同水力停留时间(HRT)和C/N 比下,随着硝化液回流比的增大,NH4+-N、TN的去除效果提高,去除率分别增至61.57%、57.55%,出水NH4+-N、TN浓度分别为149.78mg/L、169.78mg/L,COD的去除效果变化不大;在相同C/N 比和硝化液回流比下,随着水力停留时间(HRT)的增大,NH4+-N、TN的去除效果提高,去除率分别提高至69.28%、67.36%,出水NH4+-N、TN浓度分别为119.75 mg/L、130.54 mg/L,系统脱氮效果得到明显改善,COD的去除效果变化不大。(3)AO曝气生物滤池处理藻水分离废水的最佳运行工况为进水流量为1L/h,缺氧生物过滤柱水力停留时间(HRT)为3.82h,好氧生物过滤柱水力停留时间(HRT)为11.46h,C/N为8,硝化液回流比为200%。在最佳运行条件下,系统对COD、NH4+-N、TN的去除率分别为 98.73%、69.28%、67.36%,出水 COD、NH4+-N、TN 的浓度分别为 40.62mg/L、119.75 mg/L、130.54 mg/L,COD浓度可以达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,NH4+-N、TN可以被较大程度的去除。(4)紫外光催化氧化对藻毒素去除效果较好。随着光照时间即单位水体能耗的增加,废水中藻毒素浓度逐渐下降,出水浓度由1.58g/L下降至0.35μg/L,装置对藻毒素的去除率为76.58%。紫外光光照半径对藻毒素的去除效果影响不大。建议控制单位水体能耗在11.58×10-2kW·h·m-3之内,此时对藻毒素具有较高的降解效能。(5)投加PAC和FeC13进行混凝沉淀对TP均具有较好的去除效果,去除率分别为83.04%和84.78%,出水TP的浓度由2.30mg/L分别降至0.39mg/L和0.35mg/L,可以达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。PAC和FeC13均在投加量为60mg/L时的去除效率较高,且FeC13的除磷效果略优于PAC。
【图文】：

通试验装置示意图

图２．２试验装置实物图逡逑Ｆｉｇ．２．２邋Ｐｈｏｔｏ邋ｏｆ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

【参考文献】

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本文编号：2695416