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SGSBR工艺脱氮的试验研究

作　者: 马凯
导　师: 汤利华
学　校: 安徽建筑工业学院
专　业: 市政工程
关键词: SGSBR 脱氮悬浮填料曝气方式
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
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内容摘要

SBR及其改进的形式越来越广泛地应用于城市污水的处理中。但SBR工艺还存在有待改进的地方。在各种SBR工艺中,过程控制比较复杂,特别在要求脱氮除磷的场合。一般要将一个运行周期分为5~6个时间段,每个时段控制条件都不一样;泥水分离一般采用重力分离,仍然存在污泥膨胀的可能,且分离时间较大,分离过程中生化反应基本停止。本实验工艺用悬浮填料与颗粒滤层进行组合、运行方式采用间歇式(简称SGSBR),研究SGSBR对氮和有机物去除的特性以及SGSBR工艺不同运行方式的硝化效果比较。对曝气量的控制一直是同步脱氮工艺的关键步骤。针对目前鼓风曝气空气量计算方法存在的问题,改进计算方法,使得计算结果更好地反映曝气实际过程。本文首先进行曝气研究,基于气体状态方程和双膜理论,分析水深对气体体积和表面积的影响,气泡在曝气池中的停留时间对曝气量的影响,并通过清水曝气实验,分析相关参数的确定方法,通过计算实例,对改进前后的计算结果进行了比较,以期达到对SGSBR反应器运行时所需的曝气量的最佳控制。通过采用悬浮填料与颗粒滤层的组合装置,研究实验条件下该装置对氮和COD的去除情况,以及反应器在不同运行方式下硝化效果的比较。实验过程中,借助前面试验中,所得出的鼓风曝气空气量计算修正公式,推导出SGSBR所需的曝气量。在实验过程中把溶解氧控制在3mg/L以上,实验装置对氮的去除率在50%-90%,对COD的去除率为70%左右,实现了较高的溶解氧浓度下氮的有效去除。通过对排水条件的控制,颗粒滤层出水的悬浮物浓度低,反冲洗简单,排水比大。用SGSBR反应器对生活污水进行生物处理的实验研究,分别采用间歇式和连续式的运行方式,分析反应器在不同运行方式下硝化效果的比较。结果表明,间歇式运行方式对氮的硝化不如连续式运行方式的效果好,对有机物的降解间歇式运行方式与连续式运行方式没有明显的差异。主要原因可能是间歇式运行方式周期性的变化使硝化只能在部分反应时间内进行,硝化细菌的生长也受到影响。SGSBR工艺有比较好的脱氮能力和对有机物降解效果,而且在对溶解氧的控制要求方面,又不是很严格,这样就减少了操作时的运行的复杂程度。当悬浮填料的装填密度比较大时,由于填料自身一些结构特点和生物量大,它能够形成一个缺氧环境,并且保有一定的抗溶解氧变化的能力。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-14
插图或附表清单  14-15
引言  15-17
1 绪论  17-34
  1.1 课题研究的背景  17-18
  1.2 污水生物脱氮理论与技术  18-21
    1.2.1 传统生物脱氮理论  18
    1.2.2 生物脱氮工艺的发展  18-19
    1.2.3 生物脱氮新技术  19-21
  1.3 同步脱氮理论与技术  21-29
    1.3.1 同步硝化反硝化机理  22-23
    1.3.2 同步硝化反硝化的影响因素  23-25
    1.3.3 同步硝化反硝化的研究现状  25-26
    1.3.4 同步脱氮新工艺  26-29
  1.4 悬浮填料理论与技术  29-31
    1.4.1 悬浮填料工艺机理  29
    1.4.2 悬浮填料工艺特点  29-30
    1.4.3 悬浮填料工艺的应用现状  30
    1.4.4 悬浮填料工艺新技术  30-31
  1.5 课题研究的意义及目的  31-32
    1.5.1 课题研究的意义  31-32
    1.5.2 课题研究的目的  32
  1.6 课题的研究内容  32-34
2 实验装置及方法  34-40
  2.1 清水曝气试验装置及试验方法  34-35
    2.1.1 试验装置  34
    2.1.2 试验方法  34-35
  2.2 SGSBR 反应器试验装置与设备  35-36
    2.2.1 试验装置  35-36
    2.2.2 试验设备  36
  2.3 SGSBR 反应器填料的选择  36-37
    2.3.1 填料特性  36-37
    2.3.2 填料的作用  37
    2.3.3 填料的选择  37
  2.4 SGSBR 试验水质分析主要项目及方法  37-38
  2.5 SGSBR 反应器的启动  38-40
    2.5.1 污泥培养与驯化  38
    2.5.2 悬浮载体填料的挂膜  38-40
3 鼓风曝气空气量计算方法的改进  40-50
  3.1 曝气量计算存在的问题  40-41
    3.1.1 曝气量计算方法  40-41
    3.1.2 曝气量计算中存在的问题  41
  3.2 水深对K_(La) 修正系数的影响  41-46
    3.2.1 实验数据处理  42
    3.2.2 实验结果  42-43
    3.2.3 水深对氧总传质系数影响的分析  43-45
    3.2.4 试验结果分析  45-46
  3.3 鼓风曝气量计算的修正  46-50
    3.3.1 气泡上升过程中表面积的变化对K_(La) 影响的修正  46
    3.3.2 考虑气泡在曝气池中的停留时间得到的曝气量计算公式  46-47
    3.3.3 参数的确定  47-48
    3.3.4 计算比较  48-49
    3.3.5 本章小结  49-50
4 SGSBR 反应器处理效果的研究  50-56
  4.1 试验条件控制  50
  4.2 实验方法  50
  4.3 进水水质  50-51
  4.4 实验结果与分析  51-53
    4.4.1 COD 去除情况  51-52
    4.4.2 氮的去除情况  52-53
    4.4.3 排水情况  53
  4.5 实验结果与讨论  53-55
    4.5.1 COD 去除的结果讨论  53-54
    4.5.2 氮的去除结果讨论  54-55
  4.6 本章小结  55-56
5 不同的运行方式对氮的硝化率的影响  56-58
  5.1 实验方法  56
  5.2 进水水质  56
  5.3 实验结果与分析  56-57
    5.3.1 实验结果  56-57
    5.3.2 氮的硝化率计算  57
    5.3.3 结果分析  57
  5.4 本章小结  57-58
6 结论  58-60
  6.1 结论  58-59
  6.2 建议  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
作者简介及读研期间主要科研成果  65-66

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