应用于活性污泥法系统的新型悬浮填料澄清池的机理及运行研究

论文摘要

二沉池是目前广泛应用于活性污泥法工艺中的固液分离构筑物，为了满足对出水SS不断提高的要求，目前二沉池设计的表面负荷一般采用0.6～0.8m~3／(m~2·h)，从污水厂鸟瞰图上可以看出，整个二沉池区域其所占的土地面积巨大，几乎与生物反应池相当。此外，二沉池的运行还受到浮泥等问题的影响，这些问题都在一定程度上阻碍了活性污泥法工艺的进一步发展。为此，在借鉴国内外以往相关的研究经验基础上，结合课题组开发的新型悬浮填料，论文首次提出了采用悬浮填料澄清池取代活性污泥法工艺中二沉池的新技术，以期从根本上解决和克服二沉池存在的问题，为污水处理厂固液分离构筑物的新建和改建提供经济有效的新技术。 悬浮填料澄清池新技术的小／中试试验研究在上海安亭国际汽车城污水处理厂中试试验基地进行。论文的研究工作主要包括以下内容：分析悬浮填料澄清池的固液分离的过程及机理，包括澄清池内各功能区的作用机理、悬浮污泥和附着污泥的形成及特点、填料区的作用机理等；研究了表面负荷和污泥的SVI两大主要因素对澄清池运行效果和工作周期的影响；对比研究了五种不同的曝气冲洗方式的相关技术参数及冲洗效果对澄清池工作周期的影响，并提出工程化应用的建议技术；探讨了竖流式二沉池设计方法中存在的问题及其原因，为澄清池的改进提供了指导；根据以上研究成果，提出了优化构造的新型悬浮填料澄清池，研究了表面负荷及污泥溢流区固体通量对其运行效果的影响，提出了合理的设计方法。 论文根据对小／中试试验的观察与研究，确定了悬浮填料澄清池的主要功能区为：清水区、附着污泥区、高浓度悬浮污泥层区、入流混合区、污泥沉降区和污泥压缩区。论文探讨了入流混合区、高浓度悬浮污泥层区和附着污泥区各自存在的负荷条件，形成的过程及特点，及其所发挥的功能；并根据理论与试验验证，研究得出填料区主要发挥整流、并具有形成附着污泥区和捕捉微小絮体、降低出水浊度的作用。中试试验在不同表面负荷和SVI条件下对固液分离的过程进行了系统研究，得出了表面负荷与SVI对澄清池运行周期的影响，在本试验条件下，提出了工艺运行的建议表面负荷为2.9～3.4m~3／(m~2·h)，相应

论文目录

• 学位论文版权使用授权书
• 同济大学学位论文原创性声明
• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 第一节 常规固液分离过程的基本理论
• 1.1 沉淀过程基本理论
• 1.2 凝聚与絮凝过程基本理论
• 1.3 过滤过程的理论
• 第二节 污水处理领域填料的发展与应用
• 第三节 生化处理固体分离一体化技术及工艺的发展
• 3.1 膜生物反应器
• 3.2 一体化氧化沟技术
• 3.3 生物转盘与二沉池组合工艺
• 3.4 机械搅拌流化床
• 3.5 深层过滤技术
• 第2章 课题的研究背景与研究内容
• 第一节 悬浮填料澄清池的研究背景
• 第二节 悬浮填料澄清池的研究内容
• 第三节 水质指标分析项目及方法
• 第3章 中试及小试试验设备
• 第一节 中试试验工艺及设备
• 1.1 工艺流程
• 1.2 中试试验设备参数
• 1.3 设备的实物
• 第二节 小试试验工艺及设备
• 2.1 1#小试试验设备
• 2.1 2#小试试验设备
• 第4章 悬浮填料澄清池的机理及影响因素研究
• 第一节 固液分离机理的研究探讨
• 1.1 悬浮填料澄清池固液分离过程的观察
• 1.2 悬浮填料澄清池基本功能的探讨及功能区的划分
• 1.3 悬浮絮凝区污泥絮凝与胶连作用的形成及特点
• 1.4 附着污泥的接触絮凝作用的形成及特点
• 1.5 填料的作用机理探讨
• 第二节 表面负荷对固液分离过程的影响研究
• 2.1 小试试验观测及分析
• 2.2 中试试验研究及结果分析
• 2.3 小结
• 第三节 SVI对澄清池运行周期的影响研究
• 第5章 悬浮填料澄清池冲洗机理及技术研究
• 第一节 悬浮填料澄清池出水过程曲线
• 第二节 冲洗机理探讨
• 第三节 曝气冲洗技术的优化研究
• 3.1 曝气冲洗的术语
• 3.2 曝气冲洗技术研究
• 第四节 冲洗效果对澄清池工作周期的影响分析
• 第6章 悬浮填料澄清池构造优化研究
• 第一节 对（?）流式二沉池构造的思考
• 1.1 （?）流式二沉池设计理论的探讨
• 1.2 澄清与浓缩的关系问题
• 第二节 构造优化的澄清池工作原理
• 第三节 固液分离效果影响因素的研究
• 3.1 表面负荷对于固液分离效果的影响分析
• 3.2 污泥溢流区的固体通量影响分析
• 3.3 小结
• 第7章 结论与建议
• 第一节 结论
• 第二节 建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果