三相轻质生物陶粒流化床处理废水的初步研究

论文摘要

本文依据强化生物处理工艺的根本原则,从增加生物量和提高传质速率入手,对传统三相生物流化床工艺进行改造,采用专利产品“高效轻质生物陶粒”作为试验载体,制作三相轻质生物陶粒流化床试验模型,研究获得良好处理效果的数据及参数。试验研究了反应器的启动及启动过程中陶粒填料的挂膜情况及COD的去除情况;研究了反应器的最佳运行参数以及最大能力下合适的的容积负荷,考察了反应器的抗冲击负荷能力;试验也研究了反应器的最大生物量及生物膜活性,研究了反应器的去氮效果。结果表明,该工艺具有较强的有机物去除能力,同时也具有良好的脱氮功能;另外,试验证明本工艺具有高的生物量和强的生物活性。因此,三相轻质生物陶粒流化床工艺是一种在技术上和经济上极具竞争力的、适合我国国情的废水处理新工艺。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 废水的来源
• 1.2 废水生物处理功能、现状及其发展趋势
• 1.2.1 废水生物处理的功能
• 1.2.2 废水生物处理现状及发展趋势
• 1.3 废水好氧生物处理技术
• 1.4 生物流化床工艺
• 1.4.1 流态化技术原理
• 1.4.2 生物流化床技术
• 1.4.2.1 国内外生物流化床技术发展现状
• 1.4.2.2 生物流化床反应器的分类及发展方向
• 1.4.2.3 三相生物流化床的特点
• 1.5 课题研究的依据与意义
• 第二章 水处理中的传质理论
• 2.1 经典的传质理论与讨论
• 2.1.1 均相、非均相反应与传质
• 2.1.2 传质与扩散类型
• 2.1.3 分子扩散
• 2.1.4 流体动量传递的湍流理论与边界层理论
• 2.1.4.1 湍流的形成
• 2.1.4.2 湍流的特征
• 2.1.4.3 涡体机理与局部各向同性湍流
• 2.1.4.4 边界层理论
• 2.1.5 随流扩散与湍动扩散
• 2.1.6 涡流扩散
• 2.1.7 对流扩散
• 2.1.7.1 传质边界层
• 2.1.7.2 湍流传质模型
• 2.2 三相轻质生物陶粒流化床内传质—反应过程分析与讨论
• 2.2.1 三相轻质生物陶粒流化床内传质过程的描述
• 2.2.2 三相轻质生物陶粒流化床工艺强化传质思维的形成
• 第三章 实验室模拟试验
• 3.1 试验机理
• 3.2 试验装置
• 3.3 试验材料
• 3.3.1 废水来源
• 3.3.2 活性污泥来源
• 3.3.3 载体填料
• 3.4 检测项目与分析方法
• 3.5 试验过程设计
• 第四章 运行过程与数据分析
• 4.1 生物膜培养驯化阶段
• 4.1.1 试验启动
• 4.1.2 启动过程的生态学解释
• 4.1.3 启动过程研究的工程意义
• 4.1.4 试验数据及分析
• 4.1.4.1 COD 浓度的变化
• 4.1.4.2 NH4-N 浓度的变化
• 4.1.4.3 生物相的观察
• 4.1.4.4 本段试验小结
• 4.2 最佳运行参数选择阶段
• 4.2.1 试验条件及步骤
• 4.2.2 最佳曝气量确定
• 4.2.3 运行阶段出现的问题
• 4.2.4 最佳水力停留时间的确定
• 4.2.5 最佳气水比的确定
• 4.2.6 本段小结
• 4.3 变负荷运行试验（容积负荷）
• 4.3.1 容积负荷与COD 去除率的关系
• 4.3.2 反应器抗冲击负荷能力的考察
• 3·d 时 NH₄-N 的去除'>4.3.3 容积负荷为 27.29～32.31kgCOD/m³·d 时 NH₄-N 的去除
• 4.3.4 本段小结
• 4.4 稳定运行阶段
• 4.4.1 生物浓度测定
• 4.4.2 耗氧速率（OUR）和比耗氧速率（SOUR）的测定
• 4.4.2.1 试验介绍
• 4.4.2.2 试验结果分析
• 4.4.3 总氮容积负荷和去除率的关系
• 4.4.4 本段小结
• 4.5 试验系统高效性能的理论解释
• 4.6 经济效益分析
• 4.6.1 基建费用分析
• 4.6.2 效益分析
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 导师简介
• 作者简介