收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

生物膜法强化型五箱一体化工艺脱氮除磷与实时控制研究

许坤  
【摘要】:近年来,随着我国城镇化的不断加快,乡镇生活污水氮磷排放量持续增加,而我国城市污水处理厂脱氮除磷工艺普遍具有占地面积大,基建和运行费用高等特点,并不适宜乡镇生活污水处理,因此研究开发出适用于我国乡镇的中小型生活污水脱氮除磷工艺已迫在眉睫。本课题借鉴A~2/O和UNITANK等工艺的优点,并针对传统活性污泥脱氮除磷工艺中泥龄的矛盾,结合生物膜法有利于生长世代较长微生物的特点,提出了生物膜法强化型五箱一体化工艺。工艺反应器主体是一个被分隔成五个单元的箱体,五个单元池依次水力相通,通过周期交替进水出水,实现污泥和混合液的周期性回流,通过控制各单元池的状态变化,在时间和空间序列上均形成缺氧/厌氧和好氧状态的交替,以获得有利的脱氮除磷条件。本文探究了工艺脱氮除磷效能,强化了脱氮除磷过程,并建立了实时控制策略。主要研究结果如下:(1)分别通过生物膜的好氧培养驯化和反应器的脱氮除磷能力培养驯化,可实现生物膜法强化型五箱一体化反应器的快速启动。在传统运行方式下,控制水温为27(±1)℃左右,工艺悬浮态污泥龄宜控制为13 d左右,水力停留时间宜控制为12~16 h。在此工况下,出水水质均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。(2)适当降低反应器各单元池好氧期的曝气强度,一方面可节省曝气带来的电耗,另一方面可强化池内的同步硝化反硝化作用。将反应器各单元池(1~#、2~#、3~#、4~#和5~#池)好氧期的气水比分别由40、20、15、20、40降低至30、15、10、15、30时,在试验进水COD、NH_4~+-N、TN、TP平均浓度分别在194.5 mg/L,23.1 mg/L,31.1 mg/L,3.72 mg/L的条件下,出水COD、NH_4~+-N、TN、TP浓度平均为26.5 mg/L,2.1 mg/L,8.3 mg/L,0.43 mg/L。与曝气强度优化前相比,TN去除率提高了7.5%,且工艺运行一个周期大约可节省26%的曝气量,表明本工艺有良好的节能减排效果。(3)温度降低将影响工艺出水水质,适当延长HRT可保证工艺出水水质达标。通过试验研究,水温为20℃和10℃时,宜分别延长HRT为13~17 h和16~18h可保证出水水质达到一级A标准。(4)通过对工艺实时控制参数进行研究,发现状态参数(DO、ORP、pH)曲线及其导数曲线上有着较为明显的脱氮除磷特征点:(1)反硝化反应结束时,ORP曲线出现拐点,ORP导数曲线上出现最大值点;pH曲线上出现最大值点,dpH/dt绝对值趋近于0。(2)厌氧释磷结束时,dORP/dt和dpH/dt绝对值均趋近于0。(3)硝化反应结束时,DO曲线进入第二个平台期,dDO/dt趋近于0;ORP曲线进入第一个平台期,dORP/dt绝对值趋近于0;pH曲线出现最小值点,dpH/dt绝对值趋近于0。(4)好氧吸磷结束时,dORP/dt绝对值趋近于0。并基于这些规律和反应器各单元池的控制目标,建立了本工艺可采用的阶段转换实时控制策略。生物膜法强化型五箱一体化工艺具有明显的节能效应与稳定高效的脱氮除磷效果,且占地面积少、运行能耗低、自动化水平高、操作管理方便,在拟建的中小城镇污水处理厂中具有较好的使用推广价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 王昭玉;潘露露;;生物膜法及脱氮理论介绍[J];四川化工;2019年03期
2 潘杨,黄勇,李勇;单级生物膜法脱氮机理及影响因素[J];苏州城建环保学院学报;2000年04期
3 李德豪;侯琳;周如金;刘勇弟;陈敏东;;新型一体化工艺处理生活污水的脱氮除磷研究[J];现代化工;2008年10期
4 李贤胜;施永生;王琳;;溶解氧对同步硝化反硝化脱氮影响研究[J];给水排水;2009年S2期
5 李贤胜;王琳;施永生;;生物法同步脱氮除磷主要工艺及问题探讨[J];净水技术;2005年06期
6 殷旭东;黄梅;毛玉凤;王儒珍;张博雯;郑雄开;;分段进水一体化工艺同步硝化反硝化脱氮影响因素研究[J];工业用水与废水;2018年06期
7 张可方;张朝升;方茜;荣宏伟;;序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究[J];中国给水排水;2006年03期
8 李军,杨秀山,聂梅生,王宝贞;序批式生物膜法的脱氮特性及机理研究[J];环境科学学报;2002年03期
9 彭喜花;吴剑;刘雪梅;;一体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究[J];江苏农业科学;2010年06期
10 董滨;梁娅;周增炎;高廷耀;;活性污泥-生物膜法系统的脱氮除磷效果研究[J];同济大学学报(自然科学版);2006年08期
11 黄小红;吕锡武;;一体化脱氮除磷新工艺及研究进展[J];山西科技;2006年01期
12 吴韩;汤兵;;移动床生物膜反应器脱氮除磷研究进展[J];广东化工;2011年04期
13 曹文平;孙玲;汪银梅;衡强强;漆新华;江成;;载体在富营养化水体脱氮中的应用现状及发展趋势[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2019年04期
14 徐伟锋,郑淑平,孙力平,张芳;生物膜法同步硝化反硝化影响因素的分析[J];天津城市建设学院学报;2003年01期
15 邱凌峰;电极生物膜法反硝化作用初探[J];福建环境;1999年06期
16 贾艳萍;贾心倩;刘印;张德义;田梦;;同步硝化反硝化脱氮机理及影响因素研究[J];东北电力大学学报;2013年04期
17 何兴波;几种脱氮除磷污水处理工艺的比较[J];林业科技情报;2004年02期
18 陈瑶;;生物膜法在污水处理中的有效应用[J];环境与发展;2020年05期
19 朱国军;;生物膜法技术在污水处理中的有效应用分析[J];资源节约与环保;2014年12期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 李军;聂梅生;王宝贞;杨秀山;;序批式生物膜法的脱氮特性及机理研究[A];中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集[C];2002年
2 苏辉;;辫带式水处理填料[A];“十三五”水污染治理实用技术[C];2017年
3 龚美珍;龚大春;李啸;张亚雄;;生物膜法处理黄磷废水的动力学研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
4 陈光;张颖;郝延强;;好氧颗粒污泥培养的影响因素及其应用[A];中国化学会第八届水处理化学大会暨学术研讨会论文集[C];2006年
5 王海;阮辰旼;;同步硝化反硝化脱氮的关键因素探讨[A];2015中国环博会污泥论坛与膜法论坛论文集[C];2015年
6 王爱杰;姜秀光;任南琪;郭磊;丁有成;程翔;;短程脱氮好氧颗粒污泥形成过程中微生物群落动态分析[A];第十次全国环境微生物学术研讨会论文摘要集[C];2007年
7 张耘;陶明清;成小峰;;水生植物复合生物膜法净化入江溢流污染的试验研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
8 丁忠浩;高瑞美;鲁敏;;固定化藻菌同步脱氮除磷研究[A];颗粒学前沿问题研讨会——暨第九届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2009年
9 周永康;吴振山;曹伟;;我国水泥工业脱氮工程经济效益评估[A];水泥工业脱硝实用技术参考手册(2013版)[C];2013年
10 马黎军;;新型生物膜法废水处理中的曝气充氧设备[A];全国建筑给水排水青年学术论文选[C];1996年
11 高景峰;陈冉妮;苏凯;张倩;;好氧颗粒污泥同时脱氮除磷的常温启动和低温维持[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
12 王小龙;;催化脱氮装置氨气供应的控制[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
13 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
14 纪涛;;微生物在废水中脱氮的研究[A];山东省科协重点学术研讨活动成果——山东生态省建设与发展论文汇编[C];2004年
15 赵迎新;冯传平;;电极强化生物膜法去除地下水中硝酸盐的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
16 崔成武;纪树兰;任海燕;高景峰;;絮凝-序批式生物膜法处理青霉素废水的试验研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
17 欧阳帆;季民;翟洪艳;钟润生;;A/O反应器中微生物菌群结构及脱氮基因转录水平对铜的毒性响应[A];第十三届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会摘要集-S2生物法[C];2016年
18 罗时政;;炼焦煤气流调湿分级一体化工艺技术[A];第二期焦化技术培训教材[C];2008年
19 范举红;刘锐;李昌湖;李荧;陈吕军;;同步脱氮除磷工程系统中DO浓度控制探讨[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
20 刘娜;李峰;杨奕煊;葛飞;;碳源增加对小球藻脱氮除磷的影响及机制[A];第十三届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会摘要集-S2生物法[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 王志平;好氧颗粒污泥脱氮特性及其过程研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 汤琪;磷酸铵镁脱氮除磷技术及其应用研究[D];重庆大学;2008年
3 杨新萍;污水处理中脱氮功能微生物特性及固定化应用研究[D];南京农业大学;2009年
4 尹航;一体化生物膜—颗粒污泥耦合反应器实现同步脱氮除磷的技术研究[D];东北林业大学;2014年
5 李帅;好氧颗粒污泥连续流工艺脱氮除磷性能及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
6 王冰;四级三相式生物流化床分段进水工艺脱氮效能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 白扬;基于悬浮载体的生物膜与活性污泥复合工艺脱氮除磷性能的研究[D];大连理工大学;2016年
8 邓仁健;MSBR工艺模拟及其脱氮除磷优化控制[D];哈尔滨工业大学;2014年
9 高兰;CIBR脱氮除磷过程机理及在线控制研究[D];华中科技大学;2016年
10 王洪禧;回流式生物膜组合工艺处理生活污水试验研究[D];武汉大学;2009年
11 王玉兰;好氧颗粒污泥-膜组合工艺低温条件下脱氮除磷效能[D];哈尔滨工业大学;2010年
12 王亚宜;反硝化除磷脱氮机理及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2004年
13 陈永志;A~2/O-BAF系统深度脱氮除磷[D];北京工业大学;2012年
14 张雪宁;可溶性微生物产物作为电子供体强化SBR脱氮的效能与机制[D];哈尔滨工业大学;2020年
15 毕贞;Anammox菌的金属暴露响应及其耦合脱氮的数学模拟[D];大连理工大学;2015年
16 任玉辉;低基质亚硝化与厌氧氨氧化脱氮效能及微生物特性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
17 杨婷;Bacillus subtilis JD-014好氧反硝化脱氮与调控机理研究[D];江南大学;2021年
18 金羽;温度对A~2/O系统的影响特征及脱氮除磷强化技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
19 高艳玲;悬浮载体生物流化床反应器脱氮试验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
20 吴昌永;A~2/O工艺脱氮除磷及其优化控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 许坤;生物膜法强化型五箱一体化工艺脱氮除磷与实时控制研究[D];东南大学;2019年
2 马利民;电极生物膜法处理饮用水的脱氮实验研究[D];合肥工业大学;2004年
3 白凤娇;一体化船用膜生物反应器脱氮除磷及微生物群落结构研究[D];哈尔滨工程大学;2015年
4 乔茜茜;生物膜法污水处理工艺改进研究[D];辽宁大学;2019年
5 邵天宝;电极生物膜法脱氮的研究[D];南京理工大学;2009年
6 席颖;厌氧折流板反应器脱氮除磷性能研究[D];合肥工业大学;2006年
7 魏俊虎;脱氮除磷菌的驯化分离及其性能优化研究[D];东华大学;2011年
8 曹攀;光合细菌脱氮除磷机理及应用研究[D];四川师范大学;2010年
9 吴守中;反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷特性研究[D];南京农业大学;2010年
10 孔庆鑫;一株新型脱氮微生物的分离鉴定及其脱氮机制[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
11 陆一鸣;好氧颗粒污泥同步脱氮除磷实验及数学模拟研究[D];扬州大学;2020年
12 李贤胜;生物膜法同步硝化反硝化脱氮效果研究[D];昆明理工大学;2006年
13 陈金楠;耐盐脱氮复合菌剂的构建及其生物强化效果[D];沈阳建筑大学;2014年
14 孙毓铭;电极生物膜法去除亚硝酸盐氮的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
15 丁蕊;吸附与生物膜法联用处理酸性矿山废水动态试验研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
16 杨继伟;脱氮除磷假单胞菌的筛选及除污特性研究[D];江南大学;2014年
17 冯腾腾;一体化反应器脱氮除磷研究[D];大连交通大学;2012年
18 金馥;电极生物膜法降解有机污染物的机理研究[D];天津大学;2008年
19 成英俊;膜生物反应器脱氮除磷功能强化研究[D];大连理工大学;2004年
20 王磊;水处理中脱氮菌株的包埋方法研究[D];北京工商大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 记者 杨沛洁;今年我市再投用5座脱氮设备[N];平顶山日报;2012年
2 郑洪光;淮北矿业集团 成功应用“1+2”扩安一体化工艺[N];中国煤炭报;2021年
3 本报记者 邓淑华;勇往直前的人,没有终点[N];中国高新技术产业导报;2019年
4 记者 罗翔 通讯员 吴光丕 刘兴泉;大数据支撑犯罪实时控制机制建设见成效[N];法制生活报;2017年
5 高杰;沿湖五市实施脱磷脱氮改造[N];中国化工报;2007年
6 杨斌 记者 罗翔;孙立成深入龙里县公安局调研犯罪实时控制机制建设工作[N];法制生活报;2014年
7 苟爱仙;液态有机脱氮剂获发明专利[N];中国石油报;2007年
8 特约记者 阎建亭;PTA一体化工艺装备开发成功[N];中国化工报;2011年
 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