生物膜反应器与沸石—微波辐射法联合处理城市生活污水

论文摘要

针对城市生活污水水量、水质特点及排放特征,对比分析各种污水处理方法的优缺点,选定以生物膜法为主,微波强化吸附为辅的工艺流程作为城市生活污水处理的有效方法。本文对城市生活污水现有的主要治理方法和生物膜技术在环境保护方面的应用现状进行了评述,阐述了生物膜反应器和微波技术的原理和特点。对生物膜反应器处理城市生活污水的试验进行了研究,并在此基础上提出利用沸石吸附-微波辐射技术对生活污水进行二次处理,使其出水水质符合城镇污水处理厂污染物排放标准。主要的研究内容和得到的结论如下：试验分为两个部分,第一部分为网状生物转盘与生物接触氧化法联合处理城市生活污水,水源来自辽宁省环境科学研究院院内化粪池出水。分别考察水力停留时间、生物接触氧化池气水比等对生物膜反应器处理城市生活污水效果的影响。在最佳工艺参数条件下,即HRT=9h,转盘转速为12r/min,气水比为4：1时,污水CODCr去除率达84.3%,出水CODCr浓度范围为40～50mg/L,表明该反应器对CODCr的去除效果良好,达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A标准。第二部分为沸石吸附-微波辐射法处理经生物膜反应器处理后的生活污水。本阶段试验以模拟经生物膜反应器处理后的废水为研究对象,对沸石吸附-微波辐射法去除水中的氨氮进行实验研究,旨在进一步降低氨氮浓度,使其达到国家排放标准。试验结果表明：各因素对氨氮去除率影响大小依次为：沸石用量>微波时间>吸附时间>微波功率。沸石吸附-微波辐照法处理氨氮的最佳条件为：微波功率为560W,辐照时间为5min,沸石用量2.5g/100mL,吸附7min。在上述条件下处理的实际生活污水中氨氮出水浓度在5mg/L以下,已达到城镇污水处理厂污染物排放标准中对氨氮去除的要求。同时,CODCr的浓度也有一定程度的下降。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 城市生活污水处理技术
• 1.1.1 物理法
• 1.1.2 化学法
• 1.1.3 生物法
• 1.2 生物膜反应器
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 生物膜反应器的工作机理
• 1.2.3 生物转盘
• 1.2.4 生物接触氧化法
• 1.3 沸石的概述
• 1.3.1 沸石的简介
• 1.3.2 沸石的矿物学特性
• 1.3.3 沸石的基本特性
• 1.3.4 沸石去除水中氨氮的应用
• 1.4 微波辐照技术
• 1.4.1 概述
• 1.4.2 微波污水处理技术原理
• 1.4.3 微波优点
• 1.4.4 微波技术在水处理中的应用
• 1.5 试验的研究目的、意义和内容
• 1.5.1 网状生物转盘工艺的技术特点及优点
• 1.5.2 选择生物膜反应器与沸石-微波技术相结合的意义
• 1.5.3 论文的研究思路
• 1.5.4 研究的主要内容
• 第2章 试验材料和方法
• 2.1 试验材料与仪器
• 2.1.1 化学试剂和材料
• 2.1.2 主要试验仪器与设备
• 2.2 试验流程与装置
• 2.2.1 试验装置
• 2.2.2 试验工艺流程
• 2.2.3 装置设计参数
• 2.3 试验测试项目与分析方法
• Cr)的测定'>2.3.1 化学需氧量(COD_Cr)的测定
• 2.3.2 氨氮的测定
• 2.3.3 利用扫描电镜（SEM）观察细菌的步骤
• 2.4 废水的来源与性质
• 2.4.1 生物膜反应器处理的废水的来源与性质
• 2.4.2 沸石-微波辐射法处理废水的来源与性质
• 2.5 生物膜反应器填料的选择
• 第3章 生物膜反应器的挂膜启动和负荷运行试验
• 3.1 驯化挂膜期
• 3.1.1 菌种的选择
• 3.1.2 挂膜
• Cr的去除情况'>3.1.3 挂膜期间COD_Cr的去除情况
• 3.1.4 微生物挂膜基本过程
• 3.1.5 挂膜期间生物相的变化
• 3.2 负荷运行期
• Cr去除的影响'>3.2.1 水力停留时间（HRT）对COD_Cr去除的影响
• 3.2.2 水力停留时间（HRT）对氨氮去除的影响
• Cr处理率的影响'>3.2.3 水力负荷（THL）对生物转盘COD_Cr处理率的影响
• 3.2.4 生物转盘与生物接触氧化对污水去除贡献率的比较
• 3.2.5 采用辅助曝气的意义
• 3.2.6 微生物相观察
• 第4章 试验装置经改装后处理生活污水的试验研究
• 4.1 生物膜反应器的改装
• 4.1.1 改装后的装置图
• 4.1.2 本阶段试验进水水质的变化
• 4.2 改装后装置的负荷运行阶段
• 4.3 装置改装后的试验结果与分析
• Cr处理效果的影响'>4.3.1 水力停留时间（HRT）对COD_Cr处理效果的影响
• Cr去除率的影响'>4.3.2 生物转盘转速对COD_Cr去除率的影响
• Cr处理效果的影响'>4.3.3 气水比对COD_Cr处理效果的影响
• Cr处理效果的影响'>4.3.4 转盘有机负荷对COD_Cr处理效果的影响
• 4.3.5 生物膜反应器对氨氮的去除效果及原因分析
• 4.3.6 生物膜反应器运行期间生物膜变化
• 第5章 沸石-微波辐射技术处理生活污水中氨氮的研究
• 5.1 吸附剂及粒径的选择
• 5.1.1 吸附剂的选择
• 5.1.2 沸石粒径的选择
• 5.2 单因素试验
• 5.2.1 沸石投加量对氨氮去除效果的影响
• 5.2.2 微波时间对氨氮去除效果的影响
• 5.2.3 吸附时间对氨氮去除效果的影响
• 5.2.4 微波功率对氨氮去除效果的影响
• 5.3 氨氮去除效果影响因素的正交试验研究
• 5.4 初始浓度对氨氮去除率的影响
• 5.5 微波加热与传统加热方式的比较
• 5.6 生活污水实际处理的应用
• 5.7 结果分析与讨论
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论著
• 作者从事科学研究和学习经历的简历