接触氧化—生物过滤工艺预处理地表水源水的试验研究

论文摘要

随着我国经济的快速发展及人们生活水平的不断提高,污水产生量不断增加,由于缺乏有效的污水处理设施,致使大量污水排入水体,使众多水源水体受到不同程度的污染。同时在我国中西部地区水系,多是高浊度水系,但是这些水系面临的不仅仅高浊度的问题,而且受到严重的有机污染物的污染。对于微污染原水来说,采用传统的净水工艺只能去除水中20-30%的有机物。水源水受有机物污染后,水中溶解性有机物的存在也不利于胶体的脱稳,使混凝沉淀效果明显下降,而且容易产生消毒副产物,难以满足人们对水质处理的要求,因此常用生物预处理工艺提高水厂原水水质。其中应用最广的为曝气生物滤池（BAF）预处理技术。传统曝气生物滤池常以陶粒为载体,受限于载体的纳污能力,处理微污染水水体时容易滤料堵塞、滤料粘结的问题。当使用传统曝气生物滤池处理受有机物污染的高浊度水源水,水中泥沙覆盖滤料表面,会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失发生堵塞,这样就必然导致频繁的反冲洗,增加了运行的费用与管理的不便。目前尚未见到有关BAF工艺处理高浊度源水的报告。本文在曝气生物滤池的基础上,提出接触氧化组合生物过滤工艺处理受污染高浊度水,在工艺设计上将曝气生物滤池分为接触氧化池和生物过滤池两部分,采用大孔隙填料,改进反冲洗方式,提高反应器的纳污能力,使得滤料不容易堵塞,延长了反冲洗周期。接触氧化池耐进水的高SS,并可采用较大曝气强度,通入空气强化水中污染物的去除。生物过滤池利用接触池出水余氧强化生物絮体吸附作用,同时由于减少曝气扰动,减少了穿透现象,生物过滤层具有高效的浊度去除效果,更能够节省后续工艺的投药量。反应器分别对松花江水和高浊度微污染水进行处理,实验结果表明:接触氧化+生物过滤工艺在对高浊度微污染配水处理的试验中,CODMn,UV254的去除率要大于BAF工艺,而对NO2--N和NH4+-N的去除率略低于BAF工艺。在对高浊度微污染水处理中,接触氧化+生物滤池工艺浊度去除效果比BAF工艺平均高出了30%,最高可达50%以上。相比于没有生物预处理,接触氧化+生物滤池工艺平均节省混凝剂投药量达到23.1%,最高可达33%,大于BAF工艺11%的投药节省量。在对松花江水预处理中,该反应器对松花江水中各污染物的平均去除率为:高锰酸盐指数8%～12% ,氨氮80.1% ,亚硝酸盐氮90%,浊度56.0%。在对微污染物的去除过程中,接触曝气滤柱起了主要作用,去除的氨氮,亚硝酸氮占总去除的65%85%。研究还发现该接触氧化+生物滤池工艺反冲洗周期远长于BAF工艺。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 我国水资源短缺状况
• 1.1.2 我国地表水水体污染情况
• 1.1.3 水中污染物质的危害
• 1.2 国内水质标准
• 1.3 微污染水源饮用水处理技术
• 1.3.1 微污染水处理的意义
• 1.3.2 常见微污染水预处理技术
• 1.4 曝气生物滤池在微污染水预处理中的运用
• 1.4.1 曝气生物滤池国内外研究现状
• 1.4.2 曝气生物滤池技术的不足与改进
• 1.4.3 接触氧化工艺与曝气生物滤池的比较
• 1.5 高浊度水微污染水的预处理技术
• 1.6 本课题研究的意义与主要内容
• 1.6.1 本课题研究的意义
• 1.6.2 本课题主要研究内容
• 第2章 实验材料和方法
• 2.1 实验用水及来源
• 2.2 实验装置与仪器
• 2.2.1 接触氧化+生物滤池反应器流程
• 2.2.2 反应器填料
• 2.3 常规检查项目及方法
• 2.4 实验的启动
• 第3章 接触氧化组合过滤工艺处理受污染高浊度河水
• 3.1 实验装置工艺参数及源水指标
• 3.1.1 实验装置的工艺参数设定
• 3.1.2 源水水质指标
• 3.2 预处理工艺对源水中微污染物的去除
• Mn，UV254 的去除'>3.2.1 反应器对COD_Mn，UV254 的去除
• 3.2.2 反应器对氮素亚硝酸氮盐，氨氮的去除
• 3.2.3 反应器对浊度的去除
• 3.2.4 混凝搅拌实验对投药节省量的确定
• 3.2.5 反冲洗周期及冲洗方式的确定
• 3.2.6 降低生物滤柱出水位置对浊度去除的影响
• 3.3 本章小结
• 第4章 接触氧化组合过滤工艺对松花江源水的处理
• 4.1 松花江原水水质检测
• 4.2 接触氧化+生物滤池工艺对松花江水有机物的去除
• Mn 的去除'>4.2.1 反应器对COD_Mn的去除
• 4.2.2 反应器对UV254 的去除
• 4.3 反应器对氨氮，亚硝酸氮盐的去除
• 4.3.1 反应器对氨氮的去除
• 4.3.2 反应器对亚硝酸氮盐的去除
• 4.4 反应器对浊度的去除
• 4.4.1 反应器对松花江水浊度去除
• 4.4.2 水力冲击实验
• 4.4.3 排泥后出水浊度变化
• 4.4.4 曝气生物滤柱前投加混凝药剂对浊度去除影响
• 4.5 不同水力停留时间下对微污染物的去除
• Mn 去除影响'>4.5.1 不同水力停留时间对COD_Mn去除影响
• 4.5.2 不同水力停留时间对氨氮的去除影响
• 4.5.3 不同水力停留时间对亚硝酸氮盐的去除影响
• 4.6 生物量测试
• 4.7 本章小结
• 第5章 实验过程中生物滤池颤蚓增长现象的观测
• 5.1 颤蚓的生物学特征
• 5.1.1 颤蚓体态特称
• 5.1.2 颤蚓的镜检
• 5.2 颤蚓的控制
• 5.2.1 常规颤蚓灭活技术
• 5.2.2 实验过程中线虫的控制
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢