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《重庆大学》 2004年
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折流曝气生物滤池处理城市污水的特性及其除磷脱氮效能研究

严子春  
【摘要】:曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的污水处理技术,具有占地省,处理效率高的特点,同时存在运行过程容易堵塞,除磷效果不好等问题。折流曝气生物滤池(BBAF)是针对这些问题开发的一种新型曝气生物滤池。本文主要研究了BBAF试验模型(BBAF反应器)的水力混合特性,以及运行条件对去除城市污水中有机物、悬浮物及其除磷脱氮的性能的影响;开发了适于BBAF反应器的曝气过滤式化学除磷方法,并对其除磷机理进行了研究;通过分析各单池生物量、生物活性、微生物分布,探讨了BBAF反应器中的生物膜特征。 水力学混合特性试验表明,BBAF反应器的单池中的水力混合特性趋于全混流,而整池在水平方向则表现为推流态,是一种局部全混流和整体平推流的复合流态。经理论分析,该流态有利于保证反应器的容积利用率。单池的水力混合模型为:(?) 整池的水力混合模型为: (?) BBAF处理城市污水的运行试验表明,BBAF反应器运行稳定,进水水质发生较大变化时,出水COD、BOD_5、SS仍然保持稳定,说明了BBAF反应器抗冲击负荷能力较强;水力负荷在一定范围内变化时对BBAF-A反应器去除COD、BOD_5的去除率影响较小,水力负荷升高时,滤池对总磷、氨氮和总氮的去除效果明显下降,过大的水力负荷会导致出水SS增加,适当的水力负荷为17.4m~3(m~2·d);COD容积负荷增加会导致出水COD、SS升高,但对COD、SS去除率的影响不大;在水力负荷为17.4m~3/(m~2·d)时,BBAF反应器较适宜的厌氧好氧容积比V_A/V_O为1∶3到1∶6,对COD、BOD_5、氨氮去除的适宜气水比为10∶1;填装沸石的BBAF反应器去除氨氮的能力要明显大于填装酶促生物填料,当使用小粒径填料较多时,对总磷、总氮的去除效果略有提高,但可显著提高氨氮去除率。 BBAF反应器中COD、SS沿流程长度呈逐渐降低,第1单池对COD、SS的 重庆大学博士学位论文 去除作用很大,去除的COD约占总COD去除率的近50%,第1单池出水55可 降到6om留L左右;有机物和氨氮沿流程长度的变化为:O一3.2m滤层为有机物降 解区,滤层高度大于3.2m后主要为硝化去除氨氮及反硝化脱氮;推导得出的BBAF 反应器的有机物去除动力学模型为:,二s。exP( 一24A 八一0.6 L产占n J肠脚U H),该模型对流程长度与有 机物去除效果的分析结果与上述试验结论比较吻合;TP沿流程长度呈逐渐降低, 溶解性磷沿流程长度的下降不明显,说明BBAF反应器对磷的去除主要是通过填 料截留颗粒性磷实现,生物同化作用只能去除一小部分溶解性磷;55沿流程分布 说明,BBAF反应器整个滤层的纳污能力较强,不易堵塞,运行周期可长达7一8d, 反冲洗采用气水联合冲洗,可根据实际需要采用分段反冲洗,反冲洗的耗水量为 处理水量的巧%以下。 曝气过滤式化学除磷是根据BBAF反应器的运行特征,研究开发的一种新的 化学除磷方法。本方法使用多孔富铁填料(PIRM)进行化学除磷,过滤柱试验研究 表明,水力负荷及曝气过程对该填料除磷有重要影响,气水联合冲洗是对PJRM填 料进行除磷性能恢复的有效方法,当水力负荷不大于72 ms/(扩·d),滤层厚度在 o.4m以上可使出水总磷小于lmg几;BBAF反应器的生物一化学除磷试验表明, 滤池对总磷去除率可达到78一92.9%,出水总磷在0.32~0.88 mg/L之间。通过对 曝气过滤式化学除磷机理的探讨认为,孔富铁填料(PIRM)除磷主要是PIR五叹填料 因微电解、生物或自然氧化、水合产生的水合铁离子,并与污水中与溶解性磷反 应生成以碱式磷酸铁为主的沉淀物。经对该沉淀物的物理性状、红外光谱分析, 验证了上述除磷机理是正确的。 由于BBAF反应器通过隔板折流加长了流程,且各单池所处理的水质不同, 因此反应器各单池的生物量、生物活性的时空分布具有一定特点和规律;不同单 池形成了不同的优势菌群,可实现处理功能的协调配合,有利于反应器的稳定运 行和处理效能的提高。 关键词:城市污水,折流曝气生物滤池,曝气过滤式化学除磷,生物膜特征
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X799.3

【引证文献】
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【同被引文献】
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6 章胜红;曝气生物滤池深度净化有机废水的研究[D];东华大学;2006年
7 张硕;微污染水源水处理集成技术研究[D];同济大学;2007年
8 王铁峰;气液(浆)反应器流体力学行为的实验研究和数值模拟[D];清华大学;2004年
9 周爱姣;木炭曝气生物滤池的特性及效能研究[D];华中科技大学;2008年
10 卢徐节;针织染整废水深度处理与回用的研究[D];东华大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李冰;天然沸石填料曝气生物滤池脱氮性能和生物再生研究[D];合肥工业大学;2007年
2 朱小彪;曝气生物滤池处理城市纳污河道废水的运行特性及生物学研究[D];山东大学;2008年
3 李斐斐;陈垃圾反应器处理垃圾渗滤液过程中脱氮功能微生物菌群数量变化研究[D];华东师范大学;2012年
4 刘志勇;复合垂直流人工湿地处理生活污水的研究[D];昆明理工大学;2005年
5 谭琴;人工湿地改善湖泊水质试验研究[D];湖南大学;2009年
6 王俊;人工湿地系统实现中水回用实验工艺研究[D];华中科技大学;2006年
7 侯艳玲;城市污水处理厂化学除磷工艺优化运行与控制系统研究[D];清华大学;2010年
8 戴淑萍;处理成熟垃圾渗滤液的生物反应器微生物群落结构DGGE分析[D];华东师范大学;2012年
9 胡海;垃圾渗滤液回灌过程中氮元素及其它污染物的转化规律[D];武汉理工大学;2003年
10 钱福国;低密度沸石曝气生物滤池处理低浓度氨氮实验研究[D];合肥工业大学;2008年
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