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除磷脱氮SBR-臭氧污泥减量工艺研究

作　者: 喻小花
导　师: 吉芳英
学　校: 重庆大学
专　业: 环境工程
关键词: 污泥减量 除磷脱氮 臭氧 臭氧-SBR工艺 臭氧污泥回流比
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 236次
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内容摘要


剩余污泥产量大、处理费用高、易产生二次污染,它的处理与处置已成为污水处理厂一个令人头疼的问题。由此诞生的污泥减量化技术成为水环境保护的重要研究方向。而随着水体富营养化趋势的加剧,氮、磷等植物营养素的去除也已成为城市污水厂的重要任务。但在实际运行中发现,除磷脱氮效果会因污泥产率降低和进水有机物浓度低而难于提高。由此,本文试图利用臭氧破解污泥破解效率高、能耗低、不易造成二次污染等特点,一方面达到污泥减量目的,另一方面利用破解污泥转化的有机物补充除磷脱氮所需碳源,提高除磷脱氮效果,实现污泥减量与除磷脱氮的有效融合和提高。本文以臭氧破解污泥和除磷脱氮SBR相结合的工艺为研究对象,研究臭氧化作用对污泥减量过程的影响以及对除磷脱氮效果的影响,研究结果表明:①臭氧氧化污泥时,部分用于破解细胞壁,释放出蛋白质,部分用于降解溶液中已有物质,如蛋白质和氨氮。本论文提出了臭氧表观破解产率,在表观破解产率相同的情况下,选用较低浓度,并由此得出最佳臭氧投加量为0.16gO3/gSS。②污泥经臭氧化后,污泥溶液中的DO消耗迅速,即使投加量高达0.2gO3/gSS时污泥DO下降到0.3mg/L以下所需时间也不超过30min,但溶液的氧化性却要维持2h左右。结合后续SBR除磷脱氮工艺（1.5h厌+3.5h好+1.5h缺+0.5h后好+1h换水）,提出了臭氧化污泥静置2h后缓慢回流至系统的初期厌氧段。③以除磷脱氮SBR为污水处理工艺,分别结合0.1 L/L·d,0.2 L/L·d,0.3 L/L·d和0.4 L/L·d四个不同臭氧化污泥回流比进行试验,相对较低臭氧化污泥回流比（0.1 L/L·d,0.2 L/L·d）时,对系统出水影响不明显,相对较高臭氧化污泥回流比（0.3 L/L·d,0.4 L/L·d）时,系统出水受到显著影响。④长期运行过程中,OSBR-0.1和OSBR-0.2系统中污泥活性基本接近SBR系统,并有效抑制了SBR的污泥膨胀。OSBR-0.3和OSBR-0.4系统污泥活性在运行初期会大幅下降,后期基本维持在稳定水平,分别为SBR的70%和60%左右,所有臭氧化系统均没有出现无机物累积现象。⑤SBR、OSBR-0.1、OSBR-0.2、OSBR-0.3和OSBR-0.4五个系统依次对应的表观污泥产率为0.366gMLSS/gCOD,0.231gMLSS/gCOD,0.146gMLSS/gCOD,0.081gMLSS/gCOD和0.037gMLSS/gCOD,OSBR系统分别减量37%,60%,78%和90%。综合运行期间系统出水水质与污泥活性,0.2 L/L?d臭氧化污泥回流比是一个较佳的选择,出水水质良好,60%的污泥减量效果,且污泥活性保持良好,进一步保证了系统的长期出水水质。综上所述,本论文研究的除磷脱氮SBR-臭氧污泥减量在控制一定的污泥回流比的情况下,不影响出水水质,同时可取得良好的污泥减量效果。研究成果具有较强的实用价值。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 前言  11-30
  1.1 污泥问题概述  11-15
    1.1.1 污泥性质  11-12
    1.1.2 我国污泥产量发展状况  12
    1.1.3 污泥处理处置现状与存在的问题  12-15
    1.1.4 污泥减量的必要性  15
  1.2 污泥减量方法  15-20
    1.2.1 降低细菌的净合成量  16-17
    1.2.2 通过溶胞强化细菌自身氧化速率  17-19
    1.2.3 利用微型动物对污泥减量化的研究  19-20
  1.3 臭氧氧化污泥减量技术  20-29
    1.3.1 臭氧性质  20-23
    1.3.2 臭氧氧化反应机理  23-26
    1.3.4 臭氧氧化污泥减量技术的影响因素  26-28
    1.3.5 臭氧氧化污泥减量技术的研究现状  28-29
  1.4 课题研究意义及研究内容  29-30
    1.4.1 课题来源  29
    1.4.2 研究目的及意义  29
    1.4.3 主要研究内容  29-30
2 臭氧化污泥减量－除磷脱氮SBR 工艺试验  30-38
  2.1 试验材料  30-31
    2.1.1 臭氧  30
    2.1.2 试验污泥  30
    2.1.3 试验用水  30-31
  2.2 测试方法  31-32
    2.2.1 气相臭氧浓度  31
    2.2.2 蛋白质测定  31
    2.2.3 常规指标测定  31-32
  2.3 试验装置和工艺流程  32-36
    2.3.1 臭氧静态试验装置  32-33
    2.3.2 污泥臭氧化－脱氮除磷SBR 联合的试验装置及工艺流程  33-36
  2.4 主要研究内容和试验方法  36-38
    2.4.1 污泥的培养、驯化  36
    2.4.2 臭氧氧化污泥的静态试验研究  36
    2.4.3 臭氧化－SBR 工艺运行效能  36-38
3 臭氧化作用过程研究  38-50
  3.1 臭氧化污泥  38
  3.2 臭氧氧化对污泥性能的影响  38-43
    3.2.1 污泥浓度  38-40
    3.2.2 SV_(30)和SVI  40
    3.2.3 COD，蛋白质和多糖  40-41
    3.2.4 氮和磷  41-42
    3.2.5 pH 值和VFA  42-43
  3.3 臭氧间接作用的结果  43-48
    3.3.1 臭氧化后静置溶液中的COD_(Cr)、蛋白质和多糖的变化  43-45
    3.3.2 臭氧化后静置污泥中的NH_3-N 和TN 变化  45-46
    3.3.3 臭氧化后静置污泥中的磷酸盐、TP 和VFA 变化  46-47
    3.3.4 DO 和ORP  47-48
    3.3.5 臭氧化污泥的回流  48
  3.4 本章小结  48-50
4 SBR－臭氧污泥减量工艺总体运行效能  50-68
  4.1 污泥驯化及储磷培养  50-52
    4.1.1 污泥驯化  50-51
    4.1.2 污泥的储磷培养  51-52
  4.2 试验结果  52-66
    4.2.1 系统启动  52
    4.2.2 污染物去除效果  52-61
    4.2.3 污泥活性及沉降性能  61-65
    4.2.4 污泥产率对比  65-66
  4.3 小结  66-68
5 结论与建议  68-70
  5.1 结论  68
  5.2 建议  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
附录  74-76

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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