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《广东工业大学》 2002年
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电解—生物法处理城市污水技术及应用研究

张乐华  
【摘要】: 本文首次把电解作用引入城市污水的生物处理系统,为开发出一种电解-生物水处理新工艺奠定了技术基础。 本文研究设计了活性污泥反应器、电解-活性污泥反应器、电解-活性炭生物滤床、电解-活性炭+瓷珠生物滤床等四种反应器。在菌种驯化成熟后,并在基本相同的电解和生物等工艺条件下进行了对城市污水处理的对比试验研究,目的是选出一种较好的电解-生物反应器。结果表明:把电解引入活性污泥法的处理系统中,处理效果并没有明显改善,但对抑制污泥膨胀有明显效果;电解-活性炭生物滤床由于短路电流较大,反应电流过小,无法达到电解与生物的协同作用而促进脱氮的预期目的;但电解-活性炭+瓷珠生物滤床在处理城市污水时,电解与生物能够很好地相互协同作用,故降解有机物、脱氮、除磷等均有良好表现,CODcr去除率约为75~80%,总无机氮脱除约50%,总磷脱除约80%。 该电解-活性炭+瓷珠生物滤床对有机物的降解效果较为稳定,在处理城市污水时,CODcr去除率为75%~80%;当进水氨氮为12~25mg/L时,氨氮脱除率为92.0~76.0%;进水总无机氮浓度为15.57~27.52mg/L时,总无机氮脱除率为71.3~49.5%。进水总磷为5.37~13.52mg/L时,总磷的脱除率为81.7~44.2%。该电解-生物滤床脱氮的表观电流效率在100~300%之间。此外,电解-生物滤床处理城市污水的耗电量与现有城市污水的A~2/O处理工艺的耗电量基本相当。 本文还进行了活性炭+瓷珠生物滤床和电解-活性炭+瓷珠生物滤床处理餐饮废水的对比试验研究。电解-生物滤床与生物滤床相比较,CODcr去除率提高并不明显,提高百分率仅为3.1%,而氨氮、总无机氮、总磷的去除率提高较大,分别为9.4%、10.5%、9.7%。 在本文试验条件下,电解电流的升高对CODcr的去除没有明显的促进作用,但已出现良好影响的征兆,应进一步继续试验才能得到明确的结论。 关于电极结构对处理效果的影响,本试验表明:电解-生物滤床在采用圆筒式阴极板时,呈明显厌氧状态,出水水质恶化,CODcr去除率不足70%;而在采用栅栏状阴极板时,电解-生物滤床运行状况良好,CODcr去除率在85%左右。本试验仅仅是概括性地分析了两种不同的阴极板结构对电解-生物滤床的处理效果的影响,电极结构的设计还需要进一步完善。 同时,本文初步探讨了电解-生物反应器处理污水的作用机理,笔者认为在电解-生物反应器中,存在电场、电解、微生物、活性炭等四种因素的联合作用。
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