生物活性炭滤池处理城镇污水处理厂尾水的研究

论文摘要

我国城镇污水处理厂尾水具有C／N低,N、P含量高的特点,对其进行深度脱氮除磷具有一定的难度。本文采用以同步硝化反硝化、短程硝化反硝化等新型脱氮技术为基础的生物活性炭滤池（BACF）工艺,强化BACF工艺的脱氮效果。在对比不同颗粒尺寸填料的BACF工艺除污效果试验中,得出在相同试验条件下,小颗粒尺寸填料(直径为（φ1.5mm,长度为2～4mm柱状颗粒活性炭）BACF和大颗粒尺寸填料（直径为φ4mm,长度为4～10mm柱状颗粒活性炭）BACF在挂膜启动和稳定运行前期均具有高效的去除COD.NH4+-N能力,但小颗粒尺寸填料BACF更具有优势。但在长期稳定运行中,大颗粒尺寸填料的BACF除污效果更稳定。稳定运行后期,小颗粒尺寸填料BACF出现滤料板结现象,并且出水水质变差。为保证工艺系统运行稳定,减少反冲洗周期和反冲洗动力,降低能耗,后续试验采用大颗粒尺寸活性炭填料。采用BACF同步硝化反硝化工艺处理模拟城镇污水厂尾水试验中,得出系统最佳运行工况为：T：25±1℃；气水比为4；DO：2.5～3.5mg/L；水力负荷：9m3/（m2.d）; pH值：7.5～8.0,填料高度为70cm,此时出水COD. NH4+-N. TN浓度分别为10.3mg／L、1.0mg/L、16.6mg/L,去除率分别为86.7％、92.9％、36.2％。出水COD、NH4+-N浓度均满足设计出水水质标准,但TN不满足设计出水水质要求。BACF同步硝化反硝化工艺脱氮能力有限。采用基于短程硝化反硝化脱氮理论的前置反硝化BACF工艺处理模拟城镇污水厂尾水试验中,通过对工艺影响因素分析,确定出系统在处理模拟城镇污水处理厂尾水时最佳运行工况为：气水比：2；pH：7.5±0.2；温度：25±1℃；回流比：200％；水力负荷：11.3m3／（m2.d）,此条件下工艺平均出水COD、NH4+-N、TN浓度分别为：10.7mg／L、1.2mg/L、10.6mg/L,平均去除率分别为：88.2％、92.5％、71.2％。该工艺出水中COD、NH4+-N、TN均达到设计出水水质标准,但此条件下该工艺平均出水TP浓度为1.3mg／L,去除率为45.6％,不能满足设计出水水质标准,应考虑后续混凝沉淀除磷强化系统除磷效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 我国水资源短缺与水体污染现状
• 1.2 我国城镇污水排放与处理现状
• 1.3 城镇污水处理厂尾水深度处理与回用意义
• 1.3.1 减轻环境负荷
• 1.3.2 开辟新水源
• 1.4 城镇污水处理厂尾水深度处理技术
• 1.5 生物活性炭滤池
• 1.5.1 生物活性炭滤池工艺理论基础
• 1.5.2 生物活性炭滤池工艺的应用
• 1.6 生物活性炭滤池工艺在城镇污水处理厂尾水处理中的研究价值
• 2 课题内容及试验技术方案
• 2.1 课题来源
• 2.2 课题意义
• 2.3 课题目标任务
• 2.3.1 出水标准
• 2.3.2 试验设计进出水水质指标
• 2.4 试验内容及技术线路
• 2.4.1 试验内容
• 2.4.2 试验技术线路
• 2.5 试验分析方法及主要设备
• 2.5.1 测试项目与分析方法
• 2.5.2 主要设备
• 3 不同颗粒尺寸填料生物活性炭滤池工艺对比试验
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验装置与材料
• 3.2.1 BACF工艺装置
• 3.2.2 活性炭填料
• 3.3 工艺启动运行及除污效果分析
• 3.3.1 大小颗粒尺寸填料BACF挂膜启动试验对比研究
• 3.3.2 大小颗粒尺寸填料BACF长期稳定运行除污效果对比研究
• #BACF滤料板结现象及原因分析'>3.3.3 稳定运行后期I^#BACF滤料板结现象及原因分析
• 3.4 本章小结
• 4 BACF同步硝化反硝化工艺试验研究
• 4.1 脱氮技术
• 4.1.1 传统生物脱氮技术
• 4.1.2 同步硝化反硝化技术
• 4.1.3 生物膜法同步硝化反硝化技术
• 4.2 BACF同步硝化反硝化工艺启动
• 4.3 BACF同步硝化反硝化工艺单因素试验
• 4.3.1 水力负荷
• 4.3.2 气水比
• 4.3.3 进水pH值
• 4.3.4 填料高度
• 4.4 BACF同步硝化反硝化工艺最佳运行工况下除污效果
• 4.5 BACF同步硝化反硝化工艺脱氮效果不佳原因分析
• 4.5.1 不同C/N条件下COD去除效果
• 4⁺-N去除效果'>4.5.2 不同C/N条件下NH₄⁺-N去除效果
• 4.5.3 不同C/N条件下TN去除效果
• 4.6 本章小结
• 5 前置反硝化BACF工艺试验研究
• 5.1 前置反硝化生物滤池工艺技术
• 5.2 短程硝化反硝化技术
• 5.2.1 短程硝化反硝化机理
• 5.2.2 短程硝化反硝化技术优点
• 5.2.3 短程硝化反硝化影响因素
• 5.3 短程硝化反硝化处理低浓度含氮废水的可行性
• 5.4 前置反硝化BACF工艺装置
• 5.4.1 试验装置图
• 5.4.2 反硝化池体积设计
• 5.5 硝化滤池和DN滤池的挂膜启动
• 5.5.1 硝化滤池挂膜启动
• 5.5.2 DN滤池的挂膜启动
• 5.6 前置反硝化BACF工艺运行
• 5.6.1 前置反硝化BACF工艺启动
• 5.6.2 前置反硝化BACF工艺单因素试验
• 5.6.3 前置反硝化BACF工艺稳定性试验
• 5.7 前置反硝化BACF工艺除磷效果及分析
• 5.8 本章小结
• 6 结论及建议
• 6.1 全文结论
• 6.2 试验不足及建议
• 致谢
• 参考文献