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低浓度污水的厌氧、好氧生物处理

作　者: 马建勇
导　师: 杨凤林
学　校: 大连理工大学
专　业: 环境科学与工程
关键词: 低浓度污水 MBBR反应器 水回用 填料挂膜 UASB反应器 颗粒污泥
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


本论文主要研究内容是低浓度污水的微生物法处理，包括厌氧、好氧两个方面：厌氧下处理COD浓度约500mg／l的人工合成污水：好氧下处理COD浓度约为100mg／l的人工合成污水。 厌氧条件下，主要考察UASB（上流式厌氧污泥床）反应器处理低浓度人工合成污水的性能，以及影响颗粒污泥的培养的因素。人工合成污水以葡萄糖或者蔗糖为碳源，总COD约500mg／l。添加各种微量元素，补充氮、磷使COD：N：P大约为200：5：1。投加碳酸氢钠保持进水碱度，平衡系统pH值。试验所用UASB反应器总有效体积4.27升，其中三相分离器体积1.15升。 用好氧活性污泥作为接种物，起始HRT约36h，有机负荷0.34gCOD／l．d。启动一周之后，出水COD开始低于进水。此后COD去除率逐渐提升，达到75％左右。因此开始按步骤提高有机负荷，HRT最终缩短到约3.1h，有机负荷达到约3.9gCOD／l．d。在较高的有机负荷下，COD去除率不高，仅为50％左右。UASB运行约90d之后，反应器中出现大量颗粒污泥，直径多在0.5-2mm之间。 在好氧处理时，试验室小试用一个体积约11.5L的有机玻璃MBBR反应器，处理人工合成的模拟生活污水。试验之初，比较了闭路循环法和排泥挂膜法启动MBBR反应器的优缺点。小试中保持进水浓度在100mg／l左右，逐步缩短水力停留时间（HRT），提高有机负荷。HRT为1.9h，有机负荷1.3gCOD／l．d时，MBBR对COD的总去除率在85％以上：在HRT减少到1.3h，有机负荷达到1.8gCOD／l．d后，由于沉淀池水力负荷过大，影响出水水质，COD去除率下降到64％—72％之间，但是此时出水BOD5仍小于5mg／l，过滤性COD的去除率也可以达到85％以上。 小试获得满意的结果后，将MBBR应用于实际工程。工程MBBR体积约240m3，设计日处理量2400m3。实际污水流量仅有约60m3／h，有机物浓度通常为约50mgCOD／l或者更低，系统启动挂膜速度比较慢，外加营养物之后，加速了填料挂膜的进程。工程启动运行半个月后，系统出水COD可保持在20mg／l以下，BOD5在2mg／l左右，悬浮物浓度5mg／l左右，NH3-N的去除率高达95％。 将低浓度UASB反应器与MBBR联用，可以较快达到系统稳定，但最终出水水质情况并不理想。说明这两者之间的匹配、联用还有待深入研究。

全文目录


1 低浓度污水处理的研究进展情况  14-29
  1．1 处理低浓度污水的意义  14-15
    1．1．1 概述  14
    1．1．2 低浓度污水产生的主要来源  14
    1．1．3 处理低浓度污水的目的  14-15
  1．2 低浓度污水处理的主要方法及其原理  15-17
    1．2．1 生物法处理工艺  15-16
    1．2．2 非生物法处理工艺  16-17
  1．3 厌氧生物法处理低浓度污水  17-24
    1．3．1 厌氧生物法处理低浓度污水的研究进展  17-20
    1．3．2 UASB工艺简介及其应用于低浓污水处理的研究进展  20-24
  1．4 好氧生物法处理低浓度污水  24-29
    1．4．1 好氧处理低浓度污水的工艺的研究进展  24-26
    1．4．2 移动床生物膜反应器介绍及其应用研究现状  26-29
2 研究的主要内容和方法  29-31
  2．1 主要研究内容  29
    2．1．1 研究处理低浓度污水的UASB反应器的接种、运行  29
    2．1．2 为生活污水处理、回用提供理论基础和技术方案  29
    2．1．3 研究MBBR与UASB反应器联用的可行性  29
  2．2 主要研究方法  29-31
    2．2．1 UASB的小试研究  29-30
    2．2．2 MBBR小试研究  30
    2．2．3 MBBR的工程应用  30
    2．2．4 UASB与MBBR联用的小试研究  30-31
3 UASB处理低浓度污水的小试研究  31-48
  3．1 试验条件与测试方法  31-33
    3．1．1 试验设备  31-32
    3．1．2 流程简介  32
    3．1．3 试验用水  32
    3．1．4 测试方法  32-33
  3．2 UASB的接种启动和运行  33-46
    3．2．1 接种污泥  33-34
    3．2．2 有机负荷的提高过程  34-42
    3．2．3 碱度的调整  42-43
    3．2．4 出水VFA与pH值及COD的关系  43-45
    3．2．5 溶解氧和进水预酸化对UASB的影响  45-46
    3．2．6 颗粒污泥的形成及其形态结构  46
  3．3 小结  46-48
4 MBBR处理低浓度污水的小试研究  48-58
  4．1 试验条件与测试方法  48-49
    4．1．1 试验设备  48
    4．1．2 填料  48-49
    4．1．3 试验用水  49
    4．1．4 测试分析方法  49
  4．2 MBBR接种与启动  49-52
    4．2．1 接种污泥  49-50
    4．2．2 闭路循环法挂膜  50-51
    4．2．3 排泥法挂膜  51-52
  4．3 MBBR小试运行情况  52-57
    4．3．1 曝气量  52-53
    4．3．2 有机负荷对MBBR运行的影响  53-54
    4．3．3 氨氮去除情况  54
    4．3．4 悬浮污泥对填料生物膜量的影响  54-56
    4．3．5 载体生物膜和悬浮污泥的微生物构成  56
    4．3．6 丝状菌大量繁殖的原因探讨  56-57
  4．4 小结  57-58
5 MBBR处理低浓度污水的工程应用  58-65
  5．1 工程应用背景  58
  5．2 工程流程简介  58-60
    5．2．1 简要流程  58-59
    5．2．2 工程运行原理  59-60
  5．3 工程调试情况  60-63
    5．3．1 污水水质情况  60
    5．3．2 接种和启动  60-61
    5．3．3 系统启动后对COD的脱除情况  61-62
    5．3．4 系统启动后对氨氮的脱除情况  62
    5．3．5 系统处理出水的综合水质情况  62-63
  5．4 成本分析  63
  5．5 小结  63-65
6 UASB和MBBR的联用  65-69
  6．1 UASB和MBBR联用的可行性  65
  6．2 联用后MBBR的运行情况  65-68
    6．2．1 MBBR的启动情况  65-66
    6．2．2 厌氧出水预曝气的作用  66-67
    6．2．3 MBBR的运行情况分析  67
    6．2．4 对系统改进的设想  67-68
  6．3 小结  68-69
7 结论与建议  69-71
  7．1 结论  69
  7．2 建议  69-71
参考文献  71-77

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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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