厌氧—好氧交替式SBR反应器中颗粒污泥的特性及处理效果研究

论文摘要

好氧颗粒污泥是污水生物处理领域新兴的研究热点之一。本论文采用城市污水,研究了中试规模的厌氧-好氧交替式SBR反应器中颗粒污泥的特性及处理效果。使用城市污水可以培养出颗粒污泥,但是由于所使用的生活污水有机物含量较低,培养出的颗粒污泥粒径较小（平均95.79μm）,而且占全部活性污泥的比例较小。反应器中颗粒污泥呈黄褐色细砂状外观,球形或椭球形,结构密实且轮廓清晰。扫描电镜（SEM）下显示颗粒外型不很规则,表面有多处由密集的细菌聚集成团,感官结构更为牢固。稳定运行阶段颗粒污泥的平均粒径为245.4μm,SVI值为45～55。颗粒污泥SBR反应器在前期驯化和培养试验阶段中,对COD、氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为65.37%,92.93%,37.14%,52.76%。在后期提高负荷阶段连续运行了5个月,系统对COD、氨氮、总氮、总磷仍能保持较好的去除能力,平均去除率分别为91.63%,74.02%,68.42%,96.41%。有机物大部分在厌氧阶段被吸收,并伴随着磷酸盐的释放。在负荷提高阶段,反应器具有很高的除磷效果。对反应器的运行参数进行优化调整。反应器在溶解氧为2～3mg/L的条件下和溶解氧控制在3～4mg/L、4～6mg/L下运行效果基本持平;体积交换率在70%时,反应器具有较好的处理效果;在原曝气段的中间增加厌氧搅拌段,并且延长曝气时间,使反应器的脱氮除磷效果明显好转。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 好氧颗粒污泥技术
• 1.1.1 好氧颗粒污泥的研究现状
• 1.1.2 好氧颗粒污泥的特性
• 1.1.3 好氧颗粒污泥颗粒化影响因素
• 1.2 好氧颗粒污泥形成机理
• 1.2.1 自凝聚理论
• 1.2.2 晶核假说
• 1.2.3 胞外多聚物假说
• 1.2.4 细胞表面疏水性假说
• 1.2.5 真菌（丝状菌）假说
• 1.3 好氧颗粒污泥的应用
• 1.3.1 高浓度有机废水处理
• 1.3.2 难降解有毒废水处理
• 1.3.3 重金属的去除
• 1.3.4 生物除磷脱氮
• 1.4 生物除磷脱氮理论研究进展
• 1.4.1 同步硝化反硝化
• 1.4.2 反硝化除磷
• 1.5 课题研究内容背景、目的及意义
• 1.5.1 具体研究内容
• 1.5.2 研究的目的和意义
• 第二章 试验装置与方法
• 2.1 试验装置与运行方式
• 2.1.1 试验装置
• 2.1.2 运行方式
• 2.2 试验用水与污泥
• 2.3 试验方法
• 2.4 分析测试项目与方法
• 2.4.1 水样的处理与保存
• 2.4.2 常规分析测试项目
• 2.4.3 扫描电镜观察
• 2.4.4 粒径分布测定
• 2.4.5 污泥比重测定
• 2.4.6 耗氧速率测定
• 2.4.7 机械强度测定
• 第三章 好氧颗粒污泥的培养与特性分析
• 3.1 颗粒污泥的培养
• 3.1.1 污泥驯化阶段
• 3.1.2 颗粒污泥生长阶段
• 3.1.3 提高进水负荷阶段
• 3.2 颗粒污泥特性及稳定性
• 3.2.1 外观及生物相
• 3.2.2 生物活性
• 3.2.3 污泥粒径分布变化
• 3.2.4 比重及含水率
• 3.2.5 机械强度
• 3.3 本章小结
• 第四章 反应器参数优化调整的运行结果
• 4.1 不同溶解氧下去除效果
• 4.1.1 DO 控制在2～3mg/L 下的运行状况
• 4.1.2 DO 控制在3～4mg/L 下的运行状况
• 4.1.3 DO 控制在4～6mg/L 下的运行状况
• 4.2 不同交换率下去除效果
• 4.3 不同运行周期的处理效果
• 4.3.1 颗粒培养阶段
• 4.3.2 进水负荷提高阶段
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢