混凝—生物滴滤—超滤工艺处理小城镇生活污水的研究
发布时间：2024-06-10 18:01
水处理中的组合工艺是一种能够有效弥补各单独工艺间的不足,最大可能的发挥其各自优点的技术。将组合工艺应用于小城镇的污水处理中,不仅能够满足小城镇水质、水量多变的特点,还能做到节省投资、降低成本、经济节能。本研究提出了混凝-生物滴滤池-超滤膜(CEPT-TF-UF)的组合工艺处理小城镇生活污水,研究该组合工艺处理小城镇生活污水的性能,并探讨其对污染物的去除效果及影响因素。并重点关注会给小城镇的环境带来巨大危害的溶解性有机物(DOM)迁移转化和污泥的资源化问题。为节省成本,实验采用电厂固体废弃物粉煤灰为原料制备混凝剂应用于强化混凝单元,发现粉煤灰混凝剂的最佳投加量为2.5m L/L,最佳反应p H值为68,混凝剂的最佳状态是静沉后的上层混浊液。此时粉煤灰混凝剂中的有效成分铝和铁的含量分别达到了3308mg/L和1700mg/L。实验还选用燃煤炉渣作为填料应用于生物滴滤池,使生物滴滤池达到较好的去除效果。当最佳表面水力负荷为4.00m3/(m2·d),温度维持在20oC以上时,COD、SS、TP和NH4+-N的去除率分别达到了55%、92%、88%和12%。CEPT-TF...
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 小城镇的概念
1.1.2 我国小城镇污水特点
1.1.3 小城镇污水处理工艺需要满足的条件
1.2 小城镇组合工艺污水处理技术
1.2.1 国内的组合处理技术
1.2.2 国外的组合处理技术
1.2.3 组合工艺处理小城镇生活污水存在的问题
1.3 小城镇生活污水中溶解性有机物组成及特性
1.3.1 小城镇生活污水溶解性有机物概述
1.3.2 小城镇生活污水溶解性有机物对环境的影响
1.3.3 小城镇生活污水溶解性有机物去除研究现状
1.4 化学污泥资源化的研究
1.4.1 化学污泥特回收的可行性
1.4.2 化学污泥去除有机物研究
1.5 课题来源和研究内容
1.5.1 课题背景
1.5.2 课题来源
1.5.3 研究的目的和意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 组合工艺系统流程
2.1.2 粉煤灰的特性分析
2.1.3 TF单元中填料的选择
2.1.4 UF单元中超滤膜的选择
2.2 实验用水水质
2.2.1 小城镇生活污水水质概况
2.2.2 实验用水水质
2.3 实验方法
2.3.1 XRD树脂分级方法
2.3.2 化学污泥中提取铝盐的方法
2.3.3 超滤膜通量的测定
2.3.4 污泥中重金属的测定
2.3.5 炉渣吸附的实验方法
2.3.6 水质检测及分析计算
第3章 CEPT-TF-UF组合工艺对小城镇生活污水去除效果的研究
3.1 引言
3.2 小城镇生活污水处理组合工艺选择
3.3 CEPT法处理小城镇生活污水
3.3.1 粉煤灰混凝剂的制作
3.3.2 粉煤灰混凝剂的结构特性
3.2.3 p H值对混凝效果的影响
3.2.4 混凝剂用量对混凝效果的影响
3.2.5 混凝剂不同形态对混凝效果的影响
3.4 TF法处理CEPT出水
3.4.1 TF单元的启动过程
3.4.2 TF单元有机物去除特性
3.4.3 TF单元的氨氮去除特性
3.4.4 TF单元中炉渣去除污染物的吸附特性
3.5 UF法处理TF出水
3.5.1 三种超滤膜通量比较
3.5.2 三种超滤膜对CEPT-TF工艺出水效果的研究
3.5.3 三种超滤膜反冲洗恢复能力比较
3.6 组合工艺长期运行的去除效果
3.6.1 组合工艺对COD的去除效果
3.6.2 组合工艺对氨氮的去除效果
3.6.3 组合工艺对总磷的去除效果
3.6.4 组合工艺中重金属离子的影响
3.7 本章小结
第4章 CEPT-TF-UF组合工艺对小城镇生活污水中溶解性有机物的去除
4.1 引言
4.2 小城镇生活污水溶解性有机物的特征
4.2.1 小城镇生活污水中溶解性有机物组分的分布
4.2.2 小城镇生活污水DOM分级组分的分子量分布
4.2.3 小城镇生活污水DOM分级组分的紫外光谱特性
4.2.4 小城镇生活污水DOM分级组分的三维荧光特性
4.2.5 小城镇生活污水DOM分级组分的官能团特性
4.3 组合工艺中DOM的去除转化规律
4.3.1 组合工艺各单元对生活污水中DOM分级组分DOC的去除
4.3.2 组合工艺中各单元对生活污水中DOM分级组分分子量的影响
4.3.3 组合工艺中各单元对生活污水中DOM分级组分UV254影响
4.3.4 组合工艺中各单元运行对EEM谱图结构的影响
4.3.5 组合工艺中各单元运行对FT-IR谱图结构的影响
4.4 小城镇生活污水DOM降解过程的动态变化
4.4.1 DOM降解过程DOC的动态变化
4.4.2 DOM降解过程UV254的动态变化
4.5 本章小结
第5章 CEPT-TF-UF组合工艺化学污泥的资源化利用
5.1 引言
5.2 小城镇生活污水化学污泥特性
5.2.1 小城镇生活污水的化学污泥特性
5.2.2 小城镇生活污水化学污泥产量
5.3 污泥混凝剂回收条件的确定
5.3.1 温度对混凝剂回收的影响
5.3.2 反应时间和酸含量对混凝剂回收的影响
5.4 多次重复回收污泥混凝剂成分分析
5.4.1 多次重复回收污泥混凝剂中铝和铁的含量
5.4.2 多次重复回收污泥混凝剂中重金属的含量
5.4.3 多次重复回收污泥混凝剂中有机物质分析
5.5 回收污泥混凝剂资源化利用
5.5.1 回收污泥混凝剂最佳用量分析
5.5.2 回收污泥混凝剂效果分析
5.5.3 回收污泥混凝剂重复使用污泥减量分析
5.6 回收污泥混凝剂重复使用对CEPT-TF-UF组合工艺的影响
5.6.1 回收污泥混凝剂循环使用对组合工艺COD的影响
5.6.2 回收污泥混凝剂重复使用对组合工艺氨氮的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
本文编号：3991698
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【学位级别】：博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 小城镇的概念
1.1.2 我国小城镇污水特点
1.1.3 小城镇污水处理工艺需要满足的条件
1.2 小城镇组合工艺污水处理技术
1.2.1 国内的组合处理技术
1.2.2 国外的组合处理技术
1.2.3 组合工艺处理小城镇生活污水存在的问题
1.3 小城镇生活污水中溶解性有机物组成及特性
1.3.1 小城镇生活污水溶解性有机物概述
1.3.2 小城镇生活污水溶解性有机物对环境的影响
1.3.3 小城镇生活污水溶解性有机物去除研究现状
1.4 化学污泥资源化的研究
1.4.1 化学污泥特回收的可行性
1.4.2 化学污泥去除有机物研究
1.5 课题来源和研究内容
1.5.1 课题背景
1.5.2 课题来源
1.5.3 研究的目的和意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料与仪器
2.1.1 组合工艺系统流程
2.1.2 粉煤灰的特性分析
2.1.3 TF单元中填料的选择
2.1.4 UF单元中超滤膜的选择
2.2 实验用水水质
2.2.1 小城镇生活污水水质概况
2.2.2 实验用水水质
2.3 实验方法
2.3.1 XRD树脂分级方法
2.3.2 化学污泥中提取铝盐的方法
2.3.3 超滤膜通量的测定
2.3.4 污泥中重金属的测定
2.3.5 炉渣吸附的实验方法
2.3.6 水质检测及分析计算
第3章 CEPT-TF-UF组合工艺对小城镇生活污水去除效果的研究
3.1 引言
3.2 小城镇生活污水处理组合工艺选择
3.3 CEPT法处理小城镇生活污水
3.3.1 粉煤灰混凝剂的制作
3.3.2 粉煤灰混凝剂的结构特性
3.2.3 p H值对混凝效果的影响
3.2.4 混凝剂用量对混凝效果的影响
3.2.5 混凝剂不同形态对混凝效果的影响
3.4 TF法处理CEPT出水
3.4.1 TF单元的启动过程
3.4.2 TF单元有机物去除特性
3.4.3 TF单元的氨氮去除特性
3.4.4 TF单元中炉渣去除污染物的吸附特性
3.5 UF法处理TF出水
3.5.1 三种超滤膜通量比较
3.5.2 三种超滤膜对CEPT-TF工艺出水效果的研究
3.5.3 三种超滤膜反冲洗恢复能力比较
3.6 组合工艺长期运行的去除效果
3.6.1 组合工艺对COD的去除效果
3.6.2 组合工艺对氨氮的去除效果
3.6.3 组合工艺对总磷的去除效果
3.6.4 组合工艺中重金属离子的影响
3.7 本章小结
第4章 CEPT-TF-UF组合工艺对小城镇生活污水中溶解性有机物的去除
4.1 引言
4.2 小城镇生活污水溶解性有机物的特征
4.2.1 小城镇生活污水中溶解性有机物组分的分布
4.2.2 小城镇生活污水DOM分级组分的分子量分布
4.2.3 小城镇生活污水DOM分级组分的紫外光谱特性
4.2.4 小城镇生活污水DOM分级组分的三维荧光特性
4.2.5 小城镇生活污水DOM分级组分的官能团特性
4.3 组合工艺中DOM的去除转化规律
4.3.1 组合工艺各单元对生活污水中DOM分级组分DOC的去除
4.3.2 组合工艺中各单元对生活污水中DOM分级组分分子量的影响
4.3.3 组合工艺中各单元对生活污水中DOM分级组分UV254影响
4.3.4 组合工艺中各单元运行对EEM谱图结构的影响
4.3.5 组合工艺中各单元运行对FT-IR谱图结构的影响
4.4 小城镇生活污水DOM降解过程的动态变化
4.4.1 DOM降解过程DOC的动态变化
4.4.2 DOM降解过程UV254的动态变化
4.5 本章小结
第5章 CEPT-TF-UF组合工艺化学污泥的资源化利用
5.1 引言
5.2 小城镇生活污水化学污泥特性
5.2.1 小城镇生活污水的化学污泥特性
5.2.2 小城镇生活污水化学污泥产量
5.3 污泥混凝剂回收条件的确定
5.3.1 温度对混凝剂回收的影响
5.3.2 反应时间和酸含量对混凝剂回收的影响
5.4 多次重复回收污泥混凝剂成分分析
5.4.1 多次重复回收污泥混凝剂中铝和铁的含量
5.4.2 多次重复回收污泥混凝剂中重金属的含量
5.4.3 多次重复回收污泥混凝剂中有机物质分析
5.5 回收污泥混凝剂资源化利用
5.5.1 回收污泥混凝剂最佳用量分析
5.5.2 回收污泥混凝剂效果分析
5.5.3 回收污泥混凝剂重复使用污泥减量分析
5.6 回收污泥混凝剂重复使用对CEPT-TF-UF组合工艺的影响
5.6.1 回收污泥混凝剂循环使用对组合工艺COD的影响
5.6.2 回收污泥混凝剂重复使用对组合工艺氨氮的影响
5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
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