收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

CAS-BT反应器脱氮除磷的试验研究

蒋维卿  
【摘要】:近年来,随着国民经济的迅速发展,污水排放总量也不断增加,以及各种合成洗涤剂、化肥和农药的广泛使用,氮、磷营养物质引起的水体富营养化问题日益突出,不但给水体环境造成各种严重危害,而且也造成了巨大经济损失。为了防治日益严重的氮磷污染及水体富营养化问题,我国现行污水排放标准(GB8978-1996)对二级城市污水处理厂出水的氮磷指标提出了较严格的要求[47]。 污水生物脱氮的基本原理是在传统二级生物处理中,将有机氮转化为氨氮的基础上,通过硝化菌的作用,将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化菌的作用,将硝态氮转化为氮气,从而达到脱氮的目的。污水生物除磷的基本原理是利用聚磷菌在厌氧条件下释放磷,在好氧条件下能够过量地从外部环境摄取磷,并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥,排出系统外,达到从污水中除磷的效果。 根据传统脱氮理论的思想,氨化→硝化→反硝化在传统的脱氮工艺中,硝化和反硝化这两个过程不是在空间上分开就是在时间上分开,属于前者的典型工艺是A/O、A2O,属于后者的典型工艺是SBR及其变法工艺。在这些工艺中,由于功能不同的微生物是在同一系统中混合生长的,尤其是世代时间长的硝化菌与其他细菌的混合生长,导致不可避免地存在着硝化菌、反硝化菌与聚磷菌之间泥龄的不协调。作为硝化过程的主体,硝化菌通常都属于自养型专性好氧菌,这类微生物的一个突出特点是繁殖速度慢,世代时间较长。冬季可长达30d以上,即使在夏季,在泥龄小于5d的活性污泥法中硝化作用也十分微弱。聚磷菌多为短世代微生物,在Rensink的研究成果中指出[48],降低泥龄将会提高系统的除磷效率。同时,硝化需要长泥龄和好氧条件,反硝化则需要短泥龄和缺氧条件,释磷需要短泥龄和厌氧条件,吸磷则需要好氧条件。 鉴于我国污水处理的现状,急需研究、开发一种适合我国国情,处理性能好并投资省、运行费用低、氮磷去除率高的污水处理工艺。在充分借鉴国内外现有脱氮除磷工艺的基础上,将循环活性污泥法与生物膜法进行有机地结合,确立了 WP=52 循环活性污泥生物膜(CAS-BT)反应器脱氮除磷研究课题。 循环活性污泥生物膜反应器由生物选择器和复合生物反应区构成,复合反应区的填料为自制加工,选用聚丙烯多孔外壳,内装泡沫塑料。复合反应区底部设置环形曝气管路和排泥管,采用重力人工排泥。复合反应区混合液,由底部穿孔回流管经回流泵回流进入生物选择区液面以下与进水混合。 反应器中的悬浮填料为硝化菌和反硝化菌的生长提供了条件。根据传质规律,填料中的生物膜自表面至内部存在氧的浓度梯度,因此为在同一反应器中进行硝化、反硝化创造了有利条件。由于硝化菌可栖息于填料表面不参与污泥回流,故能解决脱氮除磷工艺的泥龄矛盾。 经过半年多的试验运行,考察了进出水有机物、总氮、总磷、pH 值等指标及单个运行周期不同历时的有机物、TN、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总磷、pH 值、MLSS、SVI等指标。 在有机物去除研究中,进水COD浓度在1161.48~5781.4mg/L,有机物负荷为0.4686~4.4387Kg/(m3·d),出水COD浓度在28.48~197.53mg/L之间,COD去除率为91.88%~98.99%。 进出水COD变化的试验结果表明,CAS-BT反应器对进水COD及其负荷变化具有较强适应能力,并且均能保持较高的去除率,COD负荷在4.5Kg/m3-d以内时,出水COD浓度均可达到一级排放标准。 在脱氮试验研究中,随时间进程进水总氮浓度从96.56mg/L增至215.13mg/L,发现随着试验进程亚硝酸盐氮逐日增加,至43天达到最大值,但硝酸盐氮始终处于很低的水平,此时总氮去除率为61.2%。然后亚硝酸盐氮逐渐降低,至26天后降至最低,此时进水总氮浓度为189.4mg/L,出水总氮为1.13mg/L,其去除率为99.4%,系统脱氮运行非常稳定。 脱氮试验研究结果表明,CAS-BT反应器脱氮达到稳定能力,经历两个阶段,第一阶段是亚硝化微生物增长及其达到优势硝化微生物过程,第二阶段是反硝化微生物增长及其累积达到优势反硝化微生物的过程,最终实现亚硝化型同时硝化反硝化。 WP=53 在除磷试验研究中,分两个阶段进行。第一阶段进水磷的浓度在15mg/L左右,共34天。随着试验进程,磷的去除率逐渐增加,说明聚磷微生物得到增殖,经过一个月的时间除磷效率达到最大值,此时总磷的去除率达到98.17%。第二阶段进水磷的浓度提高到25mg/L左右,出水磷的浓度立即升高,经过约20天的时间,出水磷的浓度达到最大值,然后磷的浓度开始下降,经过约30天的时间除磷效率达到最大值,此时进水总磷为28.13mg/L,进水结束时总磷为12.40mg/L,反应结束时总磷为0.68mg/L,生物选择区总磷为28.32mg/L,总磷的去除率为97.58%,剩余污泥中含磷量为6.72%。 除磷试验研究结果表明,聚磷微生物的数量与进磷浓度有关,原水中含磷量越高聚磷微生物数量越多,聚磷菌的增长缓慢,其增殖至系统除磷稳定,经历了近70天的时间。生物选择区的释磷和复合反应区的吸磷非常明显。 本课题的主要特色: 1.在CAS-BT反应器中,实现亚硝化型同时硝化反硝化脱氮 2.在CAS-BT反应器中,实现了有机物、氮、磷的同时高效去除 3.初步揭示了CAS-BT反应器的


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 宋茂成;钱茜;王玉秋;;微污染水脱氮除磷工艺浅析[J];环境科学与管理;2011年07期
2 邓小文;马建立;籍鹏飞;;新型填料在生物接触氧化工艺中的应用研究[J];中国环保产业;2011年06期
3 卢徐节;周世力;刘琼玉;刘君侠;;固定化微生物技术对养殖水体脱氮的研究进展[J];环境保护与循环经济;2011年07期
4 李欣;马营营;董文艺;;三种投加方式化学强化BAF除磷的试验研究[J];水处理技术;2011年07期
5 兰丽娟;高修涛;李晓强;张宏;;烧结法赤泥用于废水除磷的研究[J];无机盐工业;2011年08期
6 王平;张彩庆;;曝气生物滤池工艺除磷效果研究[J];河北化工;2011年09期
7 王莉红;;铈铁吸附剂的制备及其吸附水中磷的性能研究[J];湿法冶金;2011年03期
8 马福利;马晓春;王森杰;;Carrousel氧化沟溶解氧控制的生产应用[J];市政技术;2009年S1期
9 彭绪亚;李治阳;王璐;何清明;洪俊华;;UASB反应器培养厌氧氨氧化菌的试验研究[J];中国给水排水;2011年11期
10 郑晓鹏;陈帆敏;翁丽梅;李林鸿;;氧化镁处理氨氮废水的研究[J];韩山师范学院学报;2011年03期
11 吴慧芳;胡文华;;聚合氯化铝污泥吸附除磷的改性研究[J];中国环境科学;2011年08期
12 丛喜彬;高继刚;张伟;耿辉;李锰;;生物接触氧化对景观水体中氨氮的去除研究[J];环境科学与技术;2011年S1期
13 郑秀萍;;涂装污水除磷措施的改进[J];中国产业;2011年04期
14 史静;吕锡武;张怀玉;杨子萱;;缺氧段碳源浓度对反硝化聚磷的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2011年04期
15 郑利祥;乔大磊;钱培金;张海辉;;锅炉煤渣在城市污水二级出水中的运用研究[J];能源环境保护;2011年03期
16 朱春兰;肖鸿;邓仕槐;;SBBR反应器的改进[J];科技资讯;2011年17期
17 苏彤;范铮;;以聚羟基脂肪酸酯为固体碳源去除地下水中的硝酸盐[J];北方环境;2011年06期
18 胡文华;吴慧芳;;聚合氯化铝污泥对磷的吸附动力学及其吸附速率控制步骤[J];水处理技术;2011年06期
19 张聪;谭毅;王强;顾正;徐强;董伟;;不同压力条件下熔融硅除磷的效果及机理[J];机械工程材料;2011年06期
20 陈超超;蒋胜韬;王银凤;丁佳音;应琇晶;;高含磷制药废水处理试验研究[J];工业用水与废水;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 柴延丽;周岳溪;王海燕;;MDAT-IAT同步脱氮除磷新工艺的研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
2 徐传云;李晓春;许凤林;李春生;马军;;杭州西湖入湖溪流脱氮除磷试验研究[A];非金属矿物材料—环保、生态与健康研讨会论文专辑[C];2004年
3 许育新;张棋;肖华;喻曼;;珍珠蚌壳除磷的静态吸附研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
4 蔡冬蓉;徐炎华;;青萍对富营养化水体的除磷规律研究[A];首届中国湖泊论坛论文集[C];2011年
5 陈俊敏;刘方;付永胜;;人工快速渗滤系统污染物降解试验研究[A];四川省水污染控制工程学术交流会论文集[C];2009年
6 赵统刚;吴德意;孔海南;陈建刚;胡湛波;;粉煤灰合成沸石同步去除污水中氮磷的初步研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
7 初里冰;王建龙;;可生物降解固体碳源脱氮特性的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 晏波;胡成生;朱凡;韦朝海;;磷酸铵镁沉淀法脱除废水中氨氮的实验研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
9 邹映红;;氧化沟与曝气生物滤池除磷效果比较[A];2007水业高级技术论坛论文集[C];2007年
10 杜勤;赵保全;;浅议水体富营养化及污水脱氮除磷技术[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吉方英;排除厌氧富磷污水ERP-SBR除磷脱氮工艺研究[D];重庆大学;2004年
2 刘家宝;人工快速渗滤系统污染物去除机理及其处理效果研究[D];中国地质大学(北京);2006年
3 罗宁;双泥生物反硝化吸磷脱氮系统工艺的试验研究[D];重庆大学;2003年
4 龙北生;两级SBR除磷脱氮工艺技术及其运行控制参数研究[D];吉林大学;2005年
5 陈俊敏;人工快速渗滤系统机理及其在农村生活污水处理中的应用研究[D];西南交通大学;2008年
6 豆俊峰;螺旋升流式反应器处理城市污水的试验研究[D];重庆大学;2004年
7 孙铭山;外场作用下强化钢液脱氮、脱氧的研究[D];上海大学;2004年
8 何成达;DASB、W-SFCW特性及联合工艺处理生活污水的研究[D];河海大学;2004年
9 张志勇;气动内循环反应器及反硝化除磷特性研究[D];大连理工大学;2006年
10 许虹;矿物及炉渣在水体除磷中的作用及其机理研究[D];中国地质大学(北京);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋维卿;CAS-BT反应器脱氮除磷的试验研究[D];吉林大学;2004年
2 李尚月;合建式三环工艺的试验研究[D];重庆大学;2004年
3 郎建;MIOD脱氮除磷及侧沟式固液分离器机理研究[D];重庆大学;2002年
4 崔志新;SBR工艺同步脱氮除磷的试验研究[D];吉林大学;2004年
5 罗富金;螺旋升流式反应器脱氮 除磷效果及污泥特性的试验研究[D];重庆大学;2004年
6 邓俊;电极—生物法除磷脱氮效果研究[D];广东工业大学;2003年
7 刘瑞萍;太原河西北中部污水回用方案暨除磷脱氮工艺设计[D];太原理工大学;2003年
8 陈玉保;稀土吸附剂城市污水深度脱氮除磷[D];昆明理工大学;2004年
9 吴一平;初沉污泥水解产酸及其利用研究[D];西安建筑科技大学;2004年
10 安红莹;低水温条件下SBR处理城市污水的工艺研究[D];四川大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;热轧材氢氛除磷成为酸洗劲敌[N];世界金属导报;2002年
2 ;攀钢研制出新型除磷净化剂[N];世界金属导报;2001年
3 翁国娟;脱氮新技术助含氨废水处理[N];中国化工报;2010年
4 本报记者 华凌;微生物让污水变清[N];科技日报;2005年
5 王晓薇;污水脱氮除磷新技术简单高效[N];中国化工报;2004年
6 记者  邵丽华;污水厂要实时动态全面监管[N];中国环境报;2006年
7 本报特约记者 杨春;含磷洗涤剂不是惟一凶手[N];中国环境报;2004年
8 李玉芳 闫艳 高杰;江苏调高太湖流域污水处理费[N];中国环境报;2008年
9 记者 杨成;市污水处理厂脱氮改造工程开工[N];商丘日报;2008年
10 郭文生 张莉;生物脱氮技术取得突破[N];中国环境报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978