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组合填料SBR工艺处理生活污水研究

作　者: 孙文杰
导　师: 佘宗莲
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境工程
关键词: 生活污水盾式填料立体弹性纤维 SBR 脱氮微生物菌剂
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在序列间歇式反应器(SBR)中分别投加盾式填料和立体弹性纤维,构成组合填料SBR反应器,并以不投加填料的传统SBR为对照,研究了组合填料SBR工艺对生活污水中有机物和氮的去除效果。本研究分为四部分内容,一是研究和比较了三个反应器的挂膜启动过程;二是通过对厌氧、好氧时序的调节,确定最佳运行模式;三是反应器运行条件研究,研究了在不同好氧段DO、初始pH、C/N条件下,组合填料SBR反应器处理生活污水的性能;四是将微生物菌剂引入SBR反应器,研究投加菌剂及菌剂投加量对高浓生活污水处理效果的影响。研究得到如下结论:(1)在挂膜启动阶段,盾式填料反应器、立体弹性纤维反应器和无填料反应器的氨氮去除率和总氮去除率均逐步升高,经过约一个月的挂膜培养后,氨氮去除率分别稳定在85%,81%,72%左右,总氮去除率分别稳定在79%,76%,64%左右。(2)最佳运行模式为厌氧1h,好氧曝气6h,厌氧3h,沉淀排水2h。在最佳运行模式下,盾式填料反应器、立体弹性纤维反应器、无填料反应器的COD去除率分别为96.7%,93.9%,90.6%,氨氮去除率分别为95.8%,92.7%和90.4%,总氮去除率分别为85.2%、81.9%和79.2%。(3)当DO从0.5mg/L提高到5.0mg/L时,3个反应器的COD和氨氮去除效果均随着DO浓度的增大而提高;在DO为2.5mg/L时,三个反应器总氮去除效果最好,盾式填料反应器、立体弹性纤维反应器、无填料反应器分别为78.2%、74.0%、70.5%。(4)进水pH在6.0~9.0范围内,随着pH值的增大,3个反应器对COD、氨氮、总氮的去除率都是先增大后减小的,在pH=7.0时,COD、氨氮、总氮的去除效果最好,组合填料SBR反应器要好于无填料传统SBR反应器,盾式填料反应器去除效果最好。(5)C/N在4.0~12.0范围内,3个反应器的COD和氨氮去除率随C/N的增加有小幅度降低,总氮去除率随C/N的增加而提高;在C/N为12时,三个反应器总氮去除效果最好,盾式填料反应器、立体弹性纤维反应器、无填料反应器分别为85.7%、83.5%、78.6%。(6)投加微生物菌剂(N1)可以提高组合填料SBR反应器对高浓度生活污水的处理能力,不同的菌剂投加量对反应器处理性能影响不同。当V菌剂/V污水=2/1000时,盾式填料反应器、立体弹性纤维反应器、无填料反应器的COD去除率最好,分别为99.10%,96.62%,89.71%;当V菌剂/V污水=5/1000时,氨氮和总氮的去除率最好,氨氮去除率分别为99.22%,98.66%,93.98%,总氮去除率分别达到88.04%,84.64%,74.63%。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
引言  12-13
1 文献综述  13-25
  1.1 污水的生物处理—活性污泥法  13-14
    1.1.1 活性污泥法的基本流程  13
    1.1.2 活性污泥法的净化原理  13-14
    1.1.3 活性污泥法的特点  14
  1.2 污水的生物处理—生物膜法  14-15
    1.2.1 生物膜法简介  14
    1.2.2 生物膜的构造及作用机理  14-15
    1.2.3 生物膜法的特点  15
  1.3 传统SBR 系统的运行原理  15-16
  1.4 生物膜—SBR 复合工艺  16-19
    1.4.1 生物膜—SBR 工艺发展现状  17-18
    1.4.2 填料的类型及发展  18-19
  1.5 污水处理强化技术—微生物菌剂  19-22
    1.5.1 微生物菌剂技术的提出  19-20
    1.5.2 微生物菌剂在处理废水中的应用  20-22
  1.6 生物脱氮工艺的发展  22-23
    1.6.1 生物脱氮机理  22
    1.6.2 新型生物脱氮工艺  22-23
  1.7 课题研究的意义及主要内容  23-25
    1.7.1 课题研究意义  23
    1.7.2 研究的主要内容  23-25
2 试验装置与分析方法  25-29
  2.1 试验装置  25
  2.2 试验方案  25-26
  2.3 试验用水与污泥  26-27
    2.3.1 试验用水  26
    2.3.2 接种污泥  26-27
  2.4 填料的选择及特性  27-28
  2.5 分析测试项目与方法  28-29
    2.5.1 常规分析测试项目  28
    2.5.2 水样处理与保存  28-29
3 反应器的启动  29-33
  3.1 反应器挂膜启动  29-30
  3.2 反应器挂膜阶段运行效果分析  30-31
    3.2.1 氨氮去除效果  30-31
    3.2.2 总氮去除效果  31
  3.3 本章小结  31-33
4 反应器运行模式确定  33-43
  4.1 运行条件  33
  4.2 不同运行模式下各反应器去除有机物的效果  33-34
  4.3 不同运行模式下各反应器脱氮效果  34-35
  4.4 不同运行模式下各个运行阶段脱氮效果  35-39
    4.4.1 盾式填料反应器在四种运行模式下不同运行阶段脱氮效果  35-37
    4.4.2 立体弹性纤维反应器在四种模式下不同运行阶段脱氮效果  37-38
    4.4.3 无填料反应器在四种运行模式下不同运行阶段脱氮效果  38-39
  4.5 最佳运行模式下各反应器运行周期内各种形态氮的变化  39-41
  4.6 本章小结  41-43
5 组合填料 SBR 反应器的工艺研究  43-59
  5.1 DO 浓度对反应器处理能力的影响  43-47
    5.1.1 对COD 去除的影响  43-44
    5.1.2 对氨氮去除的影响  44-45
    5.1.3 对总氮去除的影响  45-47
  5.2 进水pH 对反应器处理能力的影响  47-54
    5.2.1 运行条件  47-48
    5.2.2 对COD 去除的影响  48-49
    5.2.3 对氨氮去除的影响  49-51
    5.2.4 对总氮去除的影响  51-52
    5.2.5 反应过程 pH 的变化  52-54
  5.3 C/N 比对反应器处理能力的影响  54-58
    5.3.1 对COD 去除的影响  55-56
    5.3.2 对氨氮去除的影响  56-57
    5.3.3 对总氮去除的影响  57-58
  5.4 本章小结  58-59
6 微生物菌剂强化组合填料 SBR 工艺的试验研究  59-65
  6.1 运行条件  59-60
  6.2 组合填料SBR 反应器对高浓度生活污水的处理效果  60
  6.3 微生物菌剂强化组合填料SBR 反应器的试验研究  60-64
    6.3.1 对COD 去除的影响  60-62
    6.3.2 对氨氮去除的影响  62-63
    6.3.3 对总氮去除的影响  63-64
  6.4 本章小结  64-65
7 结论与建议  65-67
  7.1 结论  65-66
  7.2 建议  66-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
个人简历  71
攻读学位期间发表的学术论文  71

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