城市污水厂除磷规律及其污泥碳化废水的处理研究

发布时间：2017-07-03 19:03

  本文关键词：城市污水厂除磷规律及其污泥碳化废水的处理研究

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【摘要】：随着经济发展,我国水环境问题日益严重,污废水的无害化处理成为保护水环境的有效途径之一。晋中市第一污水处理厂采用传统序批式(SBR)活性污泥法处理工艺,污泥处理采用低温碳化技术。由于提标改造的需要,TP拟采用协同式化学除磷实现达标,其作为生物除磷的补充是一种广泛应用的技术。污泥碳化废水拟与城市污水合并处理,以探究污水处理厂污废水无害化处理可行性。目前有关化学辅助除磷尤其是铝盐除磷的研究和实际工艺的运行方面的资料较为缺乏。生物除磷的影响因素、化学除磷药剂种类、投加量对活性污泥系统的影响及恢复亟待研究。污泥碳化作为一种新型的污泥处理技术,其在运行过程中产生的废水成分及废水处理方式的研究较少。这些问题的解决将会为我国污水处理厂除磷的设计和运行提供数据参考,为污水处理厂污泥碳化废水的处理提供技术支持。通过现场小试以及生产性试验得出如下结论:反硝化作用和聚磷菌释磷可以同时发生,但当前搅拌阶段NO3--N小于3mg/L时,聚磷菌才会明显释磷。不同供氧速率只是对好氧段吸磷快慢有影响,对吸磷量影响不大,综合考虑DO宜控制在2~4 mg/L。污泥龄较短时除磷效率较高但硝化反应受限,较长时硝化反应效率较高而除磷效率降低,综合考虑脱氮除磷效果17~21d为最佳泥龄。经过试验比较协同式除磷时PAC的效果优于PFS,PAC的最佳投加量为100 mg/L。出水TP可稳定在0.5mg/L以下。PAC对生物厌氧释磷和好氧吸磷均产生影响,并且随着投加PAC浓度的增加对生物除磷抑制作用逐渐增强,生物除磷作用明显减弱。硝化过程中铝盐主要对AOB(硝化细菌)产生抑制作用。间歇加药可减少药剂投加量,并且减小药剂对微生物的影响,本工艺的间歇加药时序11天为一个周期,其中7天投加PAC,4天停止投加药剂。生产性试验及小试试验均表明投加PAC后不能立即增强除磷效果,需要经过4~6个周期后才能使出水TP达标排放。投加PAC后对硝化细菌有较大影响,但经过3~4d的驯化期后硝化作用恢复正常。投加PAC不仅可以大幅降低出水TP、SS,并且有效解决了冬季反应池表面浮渣问题。含水率相同的污泥经碳化产生的废水中COD较高时NH3-N、TP也较高。污泥碳化产生的废水中污染物的浓度是随着被碳化污泥的含水率的增大而减小的,并且污染物浓度降低速率逐渐加快。污泥碳化废水预处理试验得出:污泥碳化废水选择PFS作为预处理药剂效果较好,投加量为500:1。污水厂可按进水量的4%投加污泥碳化废水进行合并处理,不会对SBR反应器出水造成影响。
【关键词】：SBR工艺 生物除磷 PAC辅助除磷 污泥碳化废水
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 符号说明12-13
• 第一章 绪论13-35
• 1.1 我国水体富营养化现状及其影响13-16
• 1.1.1 我国水体现状13-14
• 1.1.2 水体中磷的来源14-15
• 1.1.3 水体中磷的控制15-16
• 1.2 除磷技术的研究与发展16-25
• 1.2.1 污水除磷方法16-17
• 1.2.2 生物除磷17-23
• 1.2.3 化学除磷法23-25
• 1.3 污泥碳化概述25-35
• 1.3.1 污泥碳化发展的历史26-29
• 1.3.2 晋中污泥低温碳化工程概况29-30
• 1.3.3 污泥低温碳化工艺原理30-32
• 1.3.4 污泥碳化过程产生的废水分析32-35
• 第二章 课题设计35-41
• 2.1 课题背景35-36
• 2.2 课题研究的目的、内容和意义36-37
• 2.2.1 课题研究的目的36-37
• 2.2.2 课题研究的内容37
• 2.2.3 课题研究的意义37
• 2.3 试验装置及运行参数37-39
• 2.3.1 试验装置37-38
• 2.3.2 试验运行参数38-39
• 2.4 试验用水、污泥碳化废水39-40
• 2.4.1 试验用泥、水39
• 2.4.2 试验用污泥碳化废水39-40
• 2.5 分析项目、方法40-41
• 第三章 SBR法处理城市污水的除磷规律41-53
• 3.1 反应器启动41-46
• 3.2 SBR生物除磷及其影响因素46-51
• 3.2.1 生物除磷厌氧阶段47-49
• 3.2.2 曝气阶段49-50
• 3.2.3 污泥龄50-51
• 3.3.结论51-53
• 第四章 铝盐化学除磷对SBR工艺生物脱氮除磷的影响研究53-69
• 4.1 药剂投加点和药剂种类选择54-57
• 4.1.1 投加点的选择54-55
• 4.1.2 药剂种类和加药量的选择55-57
• 4.2 PAC对生物除磷的影响57-62
• 4.2.1 协同式化学除磷中生物除磷的测量方法57-59
• 4.2.2 PAC不同投加量对生物除磷的影响59-60
• 4.2.3 长期化学除磷对生物除磷的影响60-62
• 4.3 PAC对硝化作用的影响62-65
• 4.3.1 不同剂量PAC对消化作用影响62-63
• 4.3.2 长期投加化学药剂对生物硝化作用的抑制特征63-65
• 4.4 同步化学除磷时最佳运行方式65-66
• 4.5 生产性试验66-67
• 4.6 本章小结67-69
• 第五章 污泥碳化废水与生活污水合并处理可行性研究69-83
• 5.1 含水率不同的污泥碳化废水水质分析69-71
• 5.2 污泥碳化废水的预处理71-73
• 5.3 污泥碳化废水与生活污水合并处理73-82
• 5.3.1 污泥碳化废水投加比例为 0.5%时的试验73-75
• 5.3.2 污泥碳化废水投加比例由 1%递增至 3.5%时的试验75-77
• 5.3.3 污泥碳化废水投加比例为 4%时的试验77-81
• 5.3.4 污泥碳化废水与生活污水合并处理可行性分析81-82
• 5.4 本章小结82-83
• 第六章 结论与建议83-87
• 6.1 结论83-85
• 6.2 建议85-87
• 参考文献87-93
• 致谢93-95
• 攻读硕士期间发表的学术论文目录95

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