颗粒生物填料除污染性能的应用对比研究

发布时间：2020-08-19 19:33

【摘要】：本文致力于颗粒生物填料及颗粒床反应器除污染机理与应用对比研究。在全面总结了各类颗粒填料及其适用的各类颗粒床反应器特性的基础上,采用高效挂膜轻质生物陶粒与Hat Creek煤载体两种价格低廉、性能独特的新型颗粒生物填料,结合滴滤床、固定床、流化床等典型颗粒填料生物反应器,分别进行了贫营养、富营养、高营养条件下,对废气、废水除污染性能的应用对比研究。研究表明,本文研究的两种颗粒生物填料各自具有优良特性,均可按照其性能特点加以选择,而作为颗粒床反应器理想的载体填料,能有效地对污染物进行去除。高效挂膜轻质生物陶粒为惰性材料经人工烧结而成的多孔性颗粒填料,由于其密度等理化性能可在烧结工艺过程中调整,因此尤其适用于作为流化床与固定床填料。由于其比表面极大、微孔结构丰富,因此容易固着丰富的生物相,在营养不成为限定因素的运行条件下,载体挂膜性能及除染物能力均比Hat Creek煤载体更优;由于其轻质高强、粒径均匀、形状规则及表面性能优越等特点,可以作为生物流化床及淹没式固定生物滤床的优选载体填料,用于对有机废水处理,可对CODCr、氨氮等均取得较Hat Creek煤更好的去除效果;而在贫营养条件下的低滤床反应器对废气与低浓度污水的处理中,则处理效果不如Creek煤载体。 Hat Creek煤为自然界天然形成,其颗粒填料形状不规则、粒径不均匀,并具有在贫营养条件下可为微生物生长提供少量营养物质的理化特性,可用作固定床与滴滤床的生物载体填料,尤其适用于贫营养条件下作为滴滤床填料。由于其独特的理化特性,在营养成为限定因素的运行条件下,载体仍然可以正常挂膜并形成除污染能力;用作滴滤床填料处理有机气体,在低容积负荷的条件下,可不需另加营养液即可达到较好的去除效果;Hat Creek煤滴滤床在较低的污水浓度下运行也比陶粒滤床更有优势;而作为淹没式固定生物滤床的填料处理污水时,其硝化效果、滤床压力变化等各方面性能指标均低于高效挂膜轻质生物陶粒;Hat Creek煤比重较大,形状与尺度均不规则,流化能耗较高,因而不适宜作为流化床反应器的载体。本试验研究也对两种颗粒生物填料在各种反应器的应用取得了有价值的试验数据研究结果,有助于推动我国颗粒床生物反应器的研究与应用。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X70
【图文】：

状态变化,流速,颗粒填料,生物反应器

图 1-1 不同流速下颗粒床层状态变化化床、涓流床等反应器内部颗粒填料作为微生现降解或去除时，即为颗粒填料生物反应器。常、淹没式（固定）曝气生物滤床、（涓流）生物滴颗粒填料生物反应器及国内外研究颗粒填料生物反应器世纪 30 年代就有人提出在悬浮床、膨胀床或流载体上的办法来处理废水的设想，但最初的研 Robertl[18]等人对废水生物处理作深度净化时，能被微生物所分解，这对发展具有生物膜法和活技术提供了试验基础[19]。随后美、英、日等国对究工作。用好氧流化床处理有机物废水的研究最

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主要有以下特点：①由高岭土、焦宝石粉、竹粉并添加部分辅料加工而成，强度大、孔隙率大、表面积大、化学和物理稳定性好，与常规的玻璃钢、聚氯乙烯、聚丙烯、维尼等规则滤料相比，具有生物附着性强、挂膜性能良好、水流流态好、反冲洗容进行、截污能力强等优点。②形状规则，粒径可大可小，密度可以根据要求调整，克服了不规则滤料水阻力大、易结球并引起滤床堵塞，反冲洗强度大，易冲刷破碎的缺点。③在制作过程中采用高岭土、焦宝石粉、竹粉为原料，加入适量的辅料，经磨、成行、烧成、筛分等工序加工而成；通过控制适当的配料和烧成工艺，可变陶粒的密度，使其轻质高强，且使其表面粗糙、多微孔、不结釉。④以轻质圆形陶粒做接触填料，可用于淹没式曝气生物滤床，也可用于流化工艺处理污水，均可获得较好的使用效果。图 2-1 是高效挂膜轻质生物陶粒的表观照片及电子显微镜下的观察照片。

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中国地质（北京）大学博士学位论文煤表面的结构对比如图 1-3 所示。同活性炭相比，表面煤表面缝隙少；但分煤的表面分层状，且光滑。因为表面缝隙能够使大的比表面积和大孔隙中心部分煤表面比表面煤活性高1-A 活性炭 16X

【参考文献】