接触氧化过滤分离一体化生物反应器处理城市污水研究

发布时间：2020-06-20 15:50

【摘要】：针对污水分散处理时规模较小,进水浓度偏低等特点,提出一种较目前常用的小流量污水处理工艺(SBR工艺、MBR工艺等)更为简单、高效、低耗的接触氧化过滤分离一体化生物反应器(Contact oxidation Filtration separation integrated Bioreactor,简称CFBR),其以曝气生物滤池(BAF)为原型,采用活性炭滤料,借鉴慢滤池和滤饼过滤原理,同时秉承序批式生物膜法(SBBR)操作灵活的优势,将生物接触氧化法和高效过滤分离有机耦合在一起,可在一个反应器内完成污水的生物氧化及悬浮物过滤分离的过程。 论文从CFBR反应器处理城市污水时的处理效能、污染物降解机理、流态特性、反应动力学等方面,对CFBR工艺进行较系统的研究,表现如下： (1)CFBR反应器出水水质好,占地面积小,抗冲击负荷能力强,能耗低,运行方式灵活,自动化程度高,能够满足污水分散处理与回用的需求。 (2)CFBR反应器处理城市污水的最佳工艺参数为：水力负荷为3.8m3/(m3·d)、接触氧化阶段反应器内DO浓度2～3mg/L、过滤分离阶段初始滤速为5m/h、水温为22～25℃。在最佳工艺参数的条件下,CFBR反应器对COD、氨氮、总氮及浊度平均去除率分别为94.8%、81.4%、64.6%及97.5%,反应器出水中COD、氨氮、总氮及浊度分别为6～30mg/L,1.65～7.31mg/L、4.95～12.62mg/L及1～10 NTU。总磷去除效果欠佳,最高平均去除率为63.0%,出水总磷浓度为0.64～1.57mg/L。 (3)CFBR反应器对污染物降解机理。在接触氧化阶段,有机物和溶解氧经液相传送到滤料表面的生物膜上,被生物膜内的微生物所分解与转化,最终形成各种代谢产物(CO2、水等),污水中的氮主要是通过同步硝化反硝化(SND)方式被去除的,而部分磷的去除,主要是由微生物的同化作用而引起的；在过滤分离阶段,有机物的少量去除是以颗粒状滤料与吸附生长滤料表面的生物膜为主要处理介质,通过吸附阻截和生物代谢的共同作用实现有机物的去除,而悬浮颗粒的去除主要经历迁移和附着两个步骤。 (4)CFBR反应器的流态特性。CFBR系统在流态上呈完全混合式,在有机物降解方面呈时间上的推流,本质上是隶属于完全混合间歇反应器(CMB)。 (5)CFBR系统动力学方程。针对CFBR系统的运行特点和对有机污染物的降解机理,建立CFBR系统的动力学模型,即：模型能较好地反映CFBR系统的实际运行状况。
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703

【参考文献】

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本文编号：2722641