强化SBR工艺对低浓度城市生活污水脱氮除磷的研究

论文摘要

目前应用较多的常规生物脱氮除磷工艺由于污泥混合培养使得系统存在碳源、泥龄、硝酸盐等矛盾,导致氮、磷不能同时高效稳定去除;尤其利用常规工艺处理低浓度废水时,系统会长期在低有机负荷状态下运行,无法为微生物提供足够的养分,降低微生物活性,从而影响污染物达标排放。本实验在工程实验条件下,采用新型废水生物脱氮除磷工艺对低浓度城市生活污水的处理进行了研究,旨在提高处理效率,简化运行操作,实现有机物、氮、磷等污染物同时达标排放。本研究在总容积为165m3的BICT装置上,对实际条件下BICT工艺处理低浓度城市污水的特性进行了初步研究,并在运行过程中发现,污泥的混合培养可能并非是制约低浓度生活污水中氮磷处理达标的主要因素,因此利用BICT工艺设备,进行了具有污泥转移的SBR工艺（强化SBR）处理低浓度废水的研究。主要得到以下结论:（1）BICT工艺能够在处理能力由190m3/d提高到260m3/d,水力停留时间为13.67h,进水有机负荷为0.35kgCOD/m3.d条件下可以达到较好的出水效果。泥龄为15天,周期为4.5h,充水比为1/2,污泥回流比为30%,系统COD、氨氮、TN、TP出水浓度分别为45mg/l、4.1mg/l、8.6mg/l、0.1mg/l,去除率分别为65%、60%、18%、88%,出水可达GB18918-2002一级A标准。（2）采用具有污泥转移功能SBR工艺在不影响处理达标前提下能够有效提高处理能力。采用30%的污泥回流比可将处理能力由240吨/天提高到310吨/天;此时系统水力停留时间为8.52h,进水有机负荷为0.5kgCOD/m3.d,系统运行模式为:进水+进水曝气+曝气+沉淀+出水,相应的时间为30min、30min、30min、30min、60min,运行周期为3h。此条件下出水COD、氨氮、TN、TP浓度分别为45mg/l、0.3mg/l、7.9mg/l、0.17mg/l,去除率分别为70%、98%、48%、87%,出水可达GB18918-2002一级A标准。（3）污泥转移可提高系统反应阶段的污泥浓度,30%污泥回流比下进水结束后SBR反应器中的污泥总量比无污泥转移的情况提高10%;出水阶段可降低反应器中的污泥总量,有利于增加充水比。这是提高系统处理能力的重要原因。（4）污泥转移可改善污泥沉降性能,30%的污泥回流比下系统污泥SVI值由无污泥转移时的140降低为93左右;还可改善系统除磷性能,实现聚磷菌强化除磷。这表明在系统中设置厌氧生物选择区能强化释磷条件、筛选絮凝性强的微生物,是十分必要的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题研究的意义
• 1.3 课题研究的目标
• 第二章 废水生物脱氮除磷原理及研究应用进展
• 2.1 生物脱氮除磷的基本原理及影响因素
• 2.1.1 生物脱氮基本原理
• 2.1.2 生物脱氮的影响因素
• 2.1.3 生物除磷的基本原理
• 2.1.4 生物除磷的影响因素
• 2.2 常规生物脱氮除磷工艺中的问题及对策
• 2.2.1 改进型单泥系统对常规生物脱氮除磷工艺中问题的解决
• 2.2.2 双泥系统对常规生物脱氮除磷工艺中问题的解决
• 2.3 课题研究的主要内容与目的
• 2.3.1 试验内容
• 2.3.2 试验目的
• 第三章 试验装置、材料与方法
• 3.1 BICT 工艺流程及工程试验装置
• 3.1.1 BICT 工艺设计模式
• 3.1.2 BICT 工程试验装置与设备
• 3.1.3 试验装置基本运行参数与控制
• 3.2 试验材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.3 分析项目与方法
• 3.4 试验运行方式及控制
• 3.4.1 BICT 试验运行方式及控制
• 3.4.2 强化SBR 反应器运行方式及控制
• 第四章 BICT 运行结果与分析
• 4.1 BICT 反应器的启动
• 4.2 试运行期性能描述
• 4.3 运行工况调整期性能描述
• 4.3.1 E1 模式运行结果与分析
• 4.3.2 E2 模式运行结果与分析
• 4.4 小结
• 第五章 具有污泥转移的SBR 反应器处理效能
• 5.1 试验结果
• 5.1.1 不同污泥回流比下的充水比
• 5.1.2 不同污泥回流比下的污染物去除效果
• 5.1.3 小结
• 5.2 讨论与分析
• 5.2.1 污泥转移对系统处理能力的影响
• 5.2.2 污泥转移对系统容积利用率的影响
• 5.2.3 污泥转移对污染物去除效果的影响
• 5.2.4 具有污泥转移SBR 反应器中生物选择器的作用
• 5.2.5 具有污泥转移SBR 反应器运行优化
• 5.2.6 小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 作者简介