生物/物化协同除磷效果及关键影响因素研究

论文摘要

目前,污水除磷技术主要分为生物除磷和物化除磷。由于生物除磷技术受多种因素的影响,常常使系统除磷效果不稳定,出水水质波动较大;物化除磷技术除磷效果稳定,但需要投加大量的絮凝剂,增加了污水处理的成本。生物/物化协同除磷技术综合了生物除磷技术运行费用低廉和物化除磷技术处理效果稳定的优点,是一种新兴的除磷技术。本课题选择传统的生物除磷A/O工艺,对生物/物化协同除磷效果及关键影响因素进行试验研究。考察了MLSS、SRT、污泥回流比R这三个因素对生物/物化厌氧释磷、好氧吸磷以及磷去除效果的影响,同时研究了这些因素对系统COD、NH4+-N去除效果的影响及最优工况下系统的总体运行效能。试验以生物除磷作为对照组,对比分析了生物/物化污泥系统在厌氧释磷、好氧吸磷、COD去除以及脱氮除磷方面较生物污泥系统的优越性。通过试验得出以下结论:①生物/物化协同除磷效果的试验研究表明,在最优工况下,即MLSS稳定在3500mg/L左右,SRT=8d,R=0.5时,进水COD在258.79336.77mg/L,NH4+-N在43.8853.55mg/L,TP在4.976.92mg/L,出水COD、NH4+-N、TP的平均值依次为44.54mg/L、11.42mg/L、0.40mg/L,平均去除率依次为85.15%、76.56%、93.34%。出水各项指标均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级B标准。与生物污泥系统在最优工况下相比,TP、COD的去除率分别提高了8.27%、4.36%,且在SRT大幅度缩短的情况下,出水NH4+-N也能稳定达标排放。在试验条件下,生物/物化污泥系统中的物化污泥占系统污泥的比例约为4%。②SRT和MLSS对生物/物化污泥系统厌氧释磷、好氧吸磷、TP、COD、NH4+-N去除效果都有较大的影响。释磷速率和吸磷速率随SRT的延长而减小,NH4+-N的去除率随SRT的延长而增大,SRT对TP、COD的去除效果影响不大,为了兼顾系统释磷吸磷和脱氮效果,试验条件下,SRT宜取8d,此时系统的MLSS在3500mg/L左右。与生物污泥系统相比,不同SRT下释磷速率和比释磷速率相差不大,且在好氧吸磷过程趋于平衡时,不同SRT下的吸磷效果逐渐趋同,生物和物化的协同作用促进了释磷吸磷效果。③随着污泥回流比R的增大,释磷速率和吸磷速率都有一定程度的减小,但NH4+-N的去除效果却随之提高,R对系统TP、COD去除效果的影响不明显,为了兼顾系统释磷吸磷能力和脱氮效果,在试验条件下,R取0.5较佳。与生物污泥系统相比,不同R下释磷速率和比释磷速率相差不大,且在好氧吸磷过程趋于平衡时,不同R下的吸磷效果逐渐趋同,生物和物化的协同作用促进了释磷吸磷效果,即使R较小时,也能取得优异的释磷吸磷效果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 我国水体富营养化的现状
• 1.1.2 水体中磷污染的危害及来源
• 1.2 除磷技术研究现状及存在问题
• 1.2.1 生物除磷机理
• 1.2.2 生物除磷技术研究现状及存在问题
• 1.2.3 物化除磷机理
• 1.2.4 物化除磷技术研究现状及存在问题
• 1.3 国内外生物/物化除磷技术研究现状
• 1.3.1 生物/物化除磷技术除磷原理
• 1.3.2 国内外生物/物化除磷技术
• 1.4 课题的提出、研究目的及研究内容
• 1.4.1 研究课题的提出
• 1.4.2 研究目的和意义
• 1.4.3 研究内容
• 2 试验方法
• 2.1 试验装置及工艺流程
• 2.2 原水水质
• 2.3 分析项目与方法
• 2.4 污泥的培养驯化
• 2.5 试验结果分析
• 2.5.1 污泥驯化期间污泥沉降性能分析
• 2.5.2 污泥驯化期间释磷、吸磷以及磷去除效果分析
• 2.5.3 驯化后污泥生物相
• 2.6 本章小结
• 3 生物除磷效果研究
• 3.1 试验方法
• 3.2 生物除磷影响因素分析
• 3.2.1 SRT 和MLSS 对除磷效果的影响
• 3.2.2 回流比 R 对除磷效果的影响
• 3.3 MLSS、SRT、污泥回流比对其他指标去除效果的影响
• 3.3.1 SRT 和MLSS 对COD、氨氮去除效果的影响
• 3.3.2 R 对COD、氨氮去除效果的影响
• 3.4 最优工况下工艺总体运行效能
• 3.4.1 最优工况下系统对COD 的去除效果
• 3.4.2 最优工况下系统对氨氮的去除效果
• 3.4.3 最优工况下系统对磷的去除效果
• 3.5 本章小结
• 4 生物/物化协同除磷效果研究
• 4.1 试验工艺流程与方法
• 4.2 絮凝剂种类和投加量的选择
• 4.3 生物/物化协同除磷影响因素分析
• 4.3.1 SRT 和MLSS 对除磷效果的影响
• 4.3.2 R 对除磷效果的影响
• 4.4 MLSS、SRT、R 对其他指标去除效果的影响
• 4.4.1 SRT 和MLSS 对COD、氨氮去除效果的影响
• 4.4.2 R 对COD、氨氮去除效果的影响
• 4.5 最优工况下工艺总体运行效能
• 4.5.1 最优工况下系统对COD 的去除效果
• 4.5.2 最优工况下系统对氨氮的去除效果
• 4.5.3 最优工况下系统对磷的去除效果
• 4.6 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录