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应用于活性污泥法系统的新型悬浮填料澄清池的机理及运行研究

董滨  
【摘要】:二沉池是目前广泛应用于活性污泥法工艺中的固液分离构筑物,为了满足对出水SS不断提高的要求,目前二沉池设计的表面负荷一般采用0.6~0.8m~3/(m~2·h),从污水厂鸟瞰图上可以看出,整个二沉池区域其所占的土地面积巨大,几乎与生物反应池相当。此外,二沉池的运行还受到浮泥等问题的影响,这些问题都在一定程度上阻碍了活性污泥法工艺的进一步发展。为此,在借鉴国内外以往相关的研究经验基础上,结合课题组开发的新型悬浮填料,论文首次提出了采用悬浮填料澄清池取代活性污泥法工艺中二沉池的新技术,以期从根本上解决和克服二沉池存在的问题,为污水处理厂固液分离构筑物的新建和改建提供经济有效的新技术。 悬浮填料澄清池新技术的小/中试试验研究在上海安亭国际汽车城污水处理厂中试试验基地进行。论文的研究工作主要包括以下内容:分析悬浮填料澄清池的固液分离的过程及机理,包括澄清池内各功能区的作用机理、悬浮污泥和附着污泥的形成及特点、填料区的作用机理等;研究了表面负荷和污泥的SVI两大主要因素对澄清池运行效果和工作周期的影响;对比研究了五种不同的曝气冲洗方式的相关技术参数及冲洗效果对澄清池工作周期的影响,并提出工程化应用的建议技术;探讨了竖流式二沉池设计方法中存在的问题及其原因,为澄清池的改进提供了指导;根据以上研究成果,提出了优化构造的新型悬浮填料澄清池,研究了表面负荷及污泥溢流区固体通量对其运行效果的影响,提出了合理的设计方法。 论文根据对小/中试试验的观察与研究,确定了悬浮填料澄清池的主要功能区为:清水区、附着污泥区、高浓度悬浮污泥层区、入流混合区、污泥沉降区和污泥压缩区。论文探讨了入流混合区、高浓度悬浮污泥层区和附着污泥区各自存在的负荷条件,形成的过程及特点,及其所发挥的功能;并根据理论与试验验证,研究得出填料区主要发挥整流、并具有形成附着污泥区和捕捉微小絮体、降低出水浊度的作用。中试试验在不同表面负荷和SVI条件下对固液分离的过程进行了系统研究,得出了表面负荷与SVI对澄清池运行周期的影响,在本试验条件下,提出了工艺运行的建议表面负荷为2.9~3.4m~3/(m~2·h),相应


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