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分层生物滴滤池生物膜特性研究

作 者: 张文坤
导 师: 邱江平
学 校: 上海交通大学
专 业: 生态学
关键词: 农村生活污水 组合式分层生物滴滤池 普通生物滴滤池 生物膜 脱氢酶
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要


新型组合式分层生物滴滤池是本课题组发明的一种具有广阔应用前景的农村污水处理技术。与传统生物滴滤池相比较,分层生物滴滤池不易堵塞、去除效率高、占地面积小、运行费用低、便于管理,对农村生活污水的处理具有良好的效果。分层生物滴滤池对污水的去除核心环节是通过附着在填料表面生物膜中微生物的代谢作用。通常条件下,滴滤池中生物膜活性会直接影响污水的处理效率。近几年来,虽然生物膜特性在其它污水处理工艺中已得到广泛研究,但在分层生物滴滤池中还未进行。本文对分层生物滴滤池与普通生物滴滤池进行了对比研究,主要考察了两者在对污染物去除、酸碱度变化、溶解氧浓度、生物膜量、生物膜脱氢酶活性以及硝化作用等方面的不同,以此来探究生物膜活性与污染物去除之间的关系。通过对比研究发现,分层生物滴滤池在对COD及氨氮的去除效果方面具有显著优势,分层生物滴滤池出水水质能够更快的达到稳定,出水水质波动范围较小,去除率更高,并且分层生物滴滤池具有一定的抗有机负荷冲击的能力。通过两种滴滤池溶解氧含量的对比,可以看出分层生物滴滤池的整体结构更有利于空气的流通。较高的溶解氧含量更有利于微生物的新陈代谢与繁殖,因而分层生物滴滤池的生物膜量也要显著高于普通生物滴滤池。生物膜量较高的分层生物滴滤池脱氢酶活性也要显著高于普通生物滴滤池,这也与分层生物滴滤池对污染物有更高的去除率相对应。综合来看,分层生物滴滤池生物膜活性更高,对污水有更佳的处理效果。本研究不仅为推广和应用分层生物滴滤池提供了理论依据,也为今后研究分层生物滴滤池中微生物的种类及作用机理的研究打下了坚实的基础。

全文目录


摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
目录  10-12
第一章 绪论  12-27
  1.1 农村水污染现状  12-15
    1.1.1 农村生活污水的总体特征  12-13
    1.1.2 农村生活污水处理存在的问题  13
    1.1.3 农村生活污水处理工艺要求  13-14
    1.1.4 适合农村特点的污水处理模式  14-15
  1.2 常用农村污水处理技术介绍  15-17
    1.2.1 生物滴滤池处理技术  15
    1.2.2 人工湿地技术  15-16
    1.2.3 稳定塘处理技术  16-17
    1.2.4 土地处理技术  17
  1.3 新型组合式分层生物滴滤池处理工艺概述  17-19
    1.3.1 新型组合式分层生物滴滤池处理工艺简介  17-18
    1.3.2 新型组合式分层生物滴滤池处理工艺应用情况  18-19
  1.4 分层生物滴滤池生物膜的作用与特性  19-25
    1.4.1 生物膜的概念  19-20
    1.4.2 生物膜的形成  20-22
    1.4.3 生物膜的理化特征  22-23
    1.4.4 生物膜与周围环境的关系  23-24
    1.4.5 生物膜中脱氢酶活性  24-25
  1.5 研究目的和内容  25-27
    1.5.1 研究目的  25-26
    1.5.2 研究内容  26-27
第二章 试验装置与试验方法  27-36
  2.1 试验装置与材料  27-30
    2.1.1 新型组合式分层生物滴滤池  27-28
    2.1.2 填料的选择  28-30
    2.1.3 试验用水  30
  2.2 试验方法  30-36
    2.2.1 化学需氧量(COD) 测定  30-31
    2.2.2 氨氮(NH_4~+-N)测定  31
    2.2.3 总氮(TN)测定  31
    2.2.4 溶解氧与酸碱度的测定  31
    2.2.5 生物膜量的测定  31-32
    2.2.6 脱氢酶活性的测定  32-34
    2.2.7 生物膜硝化呼吸率的测定  34-36
第三章 分层生物滴滤池与普通生物滴滤池生物膜性能比较研究  36-46
  3.1 组合式分层生物滴滤池与普通生物滴滤池出水水质对比  36-41
    3.1.1 COD 去除效果比较  36-37
    3.1.2 氨氮去除效果比较  37-39
    3.1.3 总氮去除效果比较  39-40
    3.1.4 出水 pH 比较  40-41
  3.2 组合式分层生物滴滤池与普通生物滴滤池溶解氧对比  41-43
  3.3 组合式分层生物滴滤池与普通生物滴滤池生物膜量对比  43-44
  3.4 组合式分层生物滴滤池与普通生物滴滤池生物膜活性对比  44-45
  3.5 本章小结  45-46
第四章 有机浓度对滴滤池性能影响  46-55
  4.1 有机物浓度对滴滤池污染物去除影响  46-51
    4.1.1 不同 COD 负荷对 COD 去除的影响  46-47
    4.1.2 不同氨氮负荷对氨氮去除的影响  47-49
    4.1.3 不同总氮负荷对总氮去除的影响  49-50
    4.1.4 不同浓度条件下出水 pH 比较  50-51
  4.2 有机物浓度对溶解氧的影响  51-52
  4.3 有机物浓度对生物膜量的影响  52-53
  4.4 有机物浓度对生物膜活性的影响  53
  4.5 本章小结  53-55
第五章 单一填料两种滴滤池生物膜性能比较研究  55-67
  5.1 两种生物滴滤池对污染物的去除  55-59
    5.1.1 两种滤池对 COD 去除  55-56
    5.1.2 两种滤池对氨氮的去除  56-57
    5.1.3 两种滤池对总氮的去除  57-58
    5.1.4 两种滤池出水 pH 比较  58-59
  5.2 两种生物滴滤池溶解氧对比  59-60
  5.3 两种生物滴滤池生物膜量对比  60-62
  5.4 两种生物滴滤池生物膜活性对比  62-65
  5.5 两种生物滴滤池生物膜硝化作用率对比  65-66
  5.6 本章小结  66-67
第六章 结论与展望  67-69
  6.1 结论  67-68
  6.2 创新点  68
  6.3 展望与建议  68-69
参考文献  69-76
致谢  76-77
攻读硕士学位期间已录用学术论文  77

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