菌丝球构建好氧颗粒污泥系统及其流态模拟初探

发布时间：2020-10-11 09:29

　　 近年来,很多研究者和工程技术人员都在传统的活性污泥法上改进创新出了新型活性污泥法,如好氧颗粒污泥,用以高效去除污染物并实现污泥减量化,目的是缓解我国目前的水资源污染严重,剩余污泥产生量大的问题。但前沿的新型技术也存在一些的问题,造成实际工程应用困难,很难落到实处。因此,在分析了好氧颗粒污泥存在启动慢,运行不稳定等缺点后,研究了一种以菌丝球为载体构建人工好氧颗粒污泥,加快好氧颗粒污泥反应器的启动,并通过计算流体力学模型(Computational Fluid Dynamics,CFD)对好氧颗粒污泥反应器进行模拟,通过相关技术处理,得到更为直观全面的流态信息,并与实际反应器的运行情况作对比,为好氧颗粒污泥系统实际工程应用提供宝贵的经验和理论支持。向活性污泥体系内投加生物填料-菌丝球会加速好氧颗粒污泥的形成,但菌丝球的快速扩培是困扰这一技术的最大瓶颈。本研究在此基础上展开,研究了菌丝球快速扩培的条件。为快速培养出大量菌丝球,研究了孢子悬液保存时间,菌丝球培养基的碳源,初始p H、接种量与金属元素的不同对菌丝球培养的影响,得到了孢子悬液保存时间小于15 d,葡萄糖与蔗糖比例在1:4,p H=6,接种量在104cfu/m L为最佳快速扩培条件。以菌丝球为载体人工构建好氧颗粒污泥的可行性和方法还需要一定的探究实验,根据好氧颗粒污泥的形成机理,提出共同培养法和吸附法两种方法,通过比较形成颗粒形态,生物量,平均粒径,完整性,附着性和疏水性等来判断两种方法的可行性,最后得出了菌丝球与活性污泥量干重比在50%左右的吸附法为最优结果,并以此条件实际运行反应器。设计两种构型不同的反应器,借以研究不同构型反应器对好氧颗粒污泥形成的影响。通过低负荷人工配水和间歇式运行反应器,对常规水质指标进行监测,反映出反应器运行的稳定与否。对污泥特性进行监测,比较构型不同的反应器对颗粒特性的影响。根据实验结果得出,方形反应器中的污泥比圆形反应器的更具有形成颗粒的趋势。在此基础上对这两个反应器进行数值模拟,从流体力学模型的角度全面展示两个反应器中的流态,与真实实验结果相对应,能得到更适合培养出好氧颗粒污泥的反应器中流态,为此项技术推广应用提供技术支撑。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X703
【部分图文】：

技术路线图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文案。拟通过实际运行验证方形反应器启动时期更短的实验猜想。根据影响好氧颗粒污泥形成的理化因素，拟采用设计中间出水，底部曝气器曝气，采用间歇式运行方式等。

（a） （b）图 2.1 方形反应器示意图（a）及装置图（b）-进水调节池 2-进水计量泵 3-反应器 4-微孔曝气盘 5-出水池 6-电磁阀 7-转子流量计 8氧泵 9-自控系统
【参考文献】

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本文编号：2836406