折流曝气生物滤池处理城市污水的特性及其除磷脱氮效能研究

发布时间：2020-04-19 00:19

【摘要】：曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的污水处理技术，具有占地省，处理效率高的特点，同时存在运行过程容易堵塞，除磷效果不好等问题。折流曝气生物滤池(BBAF)是针对这些问题开发的一种新型曝气生物滤池。本文主要研究了BBAF试验模型(BBAF反应器)的水力混合特性，以及运行条件对去除城市污水中有机物、悬浮物及其除磷脱氮的性能的影响；开发了适于BBAF反应器的曝气过滤式化学除磷方法，并对其除磷机理进行了研究；通过分析各单池生物量、生物活性、微生物分布，探讨了BBAF反应器中的生物膜特征。水力学混合特性试验表明，BBAF反应器的单池中的水力混合特性趋于全混流，而整池在水平方向则表现为推流态，是一种局部全混流和整体平推流的复合流态。经理论分析，该流态有利于保证反应器的容积利用率。单池的水力混合模型为：(?) 整池的水力混合模型为： (?) BBAF处理城市污水的运行试验表明，BBAF反应器运行稳定，进水水质发生较大变化时，出水COD、BOD_5、SS仍然保持稳定，说明了BBAF反应器抗冲击负荷能力较强；水力负荷在一定范围内变化时对BBAF-A反应器去除COD、BOD_5的去除率影响较小，水力负荷升高时，滤池对总磷、氨氮和总氮的去除效果明显下降，过大的水力负荷会导致出水SS增加，适当的水力负荷为17.4m~3(m~2·d)；COD容积负荷增加会导致出水COD、SS升高，但对COD、SS去除率的影响不大；在水力负荷为17.4m~3／(m~2·d)时，BBAF反应器较适宜的厌氧好氧容积比V_A／V_O为1∶3到1∶6，对COD、BOD_5、氨氮去除的适宜气水比为10∶1；填装沸石的BBAF反应器去除氨氮的能力要明显大于填装酶促生物填料，当使用小粒径填料较多时，对总磷、总氮的去除效果略有提高，但可显著提高氨氮去除率。 BBAF反应器中COD、SS沿流程长度呈逐渐降低，第1单池对COD、SS的重庆大学博士学位论文去除作用很大，去除的COD约占总COD去除率的近50%，第1单池出水55可降到6om留L左右;有机物和氨氮沿流程长度的变化为:O一3.2m滤层为有机物降解区，滤层高度大于3.2m后主要为硝化去除氨氮及反硝化脱氮;推导得出的BBAF 反应器的有机物去除动力学模型为:，二s。exP( 一24A 八一0.6 L产占n J肠脚U H)，该模型对流程长度与有机物去除效果的分析结果与上述试验结论比较吻合;TP沿流程长度呈逐渐降低，溶解性磷沿流程长度的下降不明显，说明BBAF反应器对磷的去除主要是通过填料截留颗粒性磷实现，生物同化作用只能去除一小部分溶解性磷;55沿流程分布说明，BBAF反应器整个滤层的纳污能力较强，不易堵塞，运行周期可长达7一8d，反冲洗采用气水联合冲洗，可根据实际需要采用分段反冲洗，反冲洗的耗水量为处理水量的巧%以下。曝气过滤式化学除磷是根据BBAF反应器的运行特征，研究开发的一种新的化学除磷方法。本方法使用多孔富铁填料(PIRM)进行化学除磷，过滤柱试验研究表明，水力负荷及曝气过程对该填料除磷有重要影响，气水联合冲洗是对PJRM填料进行除磷性能恢复的有效方法，当水力负荷不大于72 ms/(扩·d)，滤层厚度在 o.4m以上可使出水总磷小于lmg几;BBAF反应器的生物一化学除磷试验表明，滤池对总磷去除率可达到78一92.9%，出水总磷在0.32~0.88 mg/L之间。通过对曝气过滤式化学除磷机理的探讨认为，孔富铁填料(PIRM)除磷主要是PIR五叹填料因微电解、生物或自然氧化、水合产生的水合铁离子，并与污水中与溶解性磷反应生成以碱式磷酸铁为主的沉淀物。经对该沉淀物的物理性状、红外光谱分析，验证了上述除磷机理是正确的。由于BBAF反应器通过隔板折流加长了流程，且各单池所处理的水质不同，因此反应器各单池的生物量、生物活性的时空分布具有一定特点和规律;不同单池形成了不同的优势菌群，可实现处理功能的协调配合，有利于反应器的稳定运行和处理效能的提高。关键词:城市污水，折流曝气生物滤池，曝气过滤式化学除磷，生物膜特征
【图文】：

照片,反应器,照片,单池

两单池底部连通处设计集泥区，不能及时排除滤池内脱落沉，导致在底部取样时水质发黑，分析结果与其它点无可比性单池滤层中部设置取样点，进行流程长度影响分析时可能结2003年12月，在BBAF一A反应器的基础上，又重新设计制作了应器由高度逐级递减的隔板分成7个单池组成，尽可能避单池底部设置了集泥斗及排泥管以利于脱落生物膜的排除;度在不降低滤层总高度的情况下减少了一个单池;并增设取样口。改进型折流曝气生物滤池BBAF一B整池长、宽、0nun、1840nnn;单池长、宽、高分别为2001lljn、58Ornrn、1料层高度为800nun。第二阶段试验主要利用BBAF一B反应，填料类型和填料粒径有变化，以考察填料特性对曝气生，将在试验部分具体说明。

水力负荷,去除效果

水力负荷m[吸m吮d)】图.47水力负荷对BODS去除效果的影响Fig.4.7EeffetofHydarulie]odaingarteonBODSermoval期间对其中三种水力负荷12.4、17.4、19.8m3/m(z·d)条件下的了测定，三种水力负荷下对应的BODS平均去除率为91.%5、验结果见图4.7。可见水力负荷对BODS的去除效果的影响也不一直保持在较低水平，BBAF反应器抗冲击负荷的能力较强。范围内，BBAF反应器对COD、BODS的去除效果受水力负荷波动是由于折流曝气生物滤池BBAF一A是由相互连通的8个单池组保证了滤层总高度，，因此能够在较大的水力负荷下对COD、BO果。力负荷对ss的去除效果的影响荷对有机物去除效果的试验中，同时也测定了水力负荷对SS去力负荷分别为12.4、17.4、29.5、22.4、34.7m3/(m2·d)，气水比.
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X799.3

【引证文献】