连续流A/O生物膜法处理微污染河水研究
本论文在A/O工艺的缺氧和好氧反应器内分别投加不同的填料构成A/O生物膜系统,通过对3套系统运行效果的比较,考察水力停留时间HRT、DO、C/N以及温度对系统COD去除和脱氮效果的影响。研究几种填料投配率和组合下,系统对COD和氮元素的去除效果;本论文采用3套A/O生物膜系统,第1套系统(1＃)中缺氧反应器和好氧反应器分别投加组合填料和30％的悬浮填料;第2套系统(2＃)中缺氧反应器和好氧反应器均投加组合填料。第3套系统(3＃)中缺氧反应器和好氧反应器均投加50％的悬浮填料。考察在不同的运行工况下,系统对CODcr、硝态氮、氨氮和总氮的去除效果。通过研究得出以下结论。 (1)A/O生物膜系统在接种污泥的条件下进行挂膜。挂膜初期采用人工配制的模拟污水,投加组合填料的反应器挂膜良好,悬浮填料挂膜效果不明显。运行1个月后,1＃系统、2＃系统和3＃系统中好氧反应器出水COD去除率分别为91.0％、85％和96％,氨氮去除率分别为74.7％、82.2％和87.6％。挂膜结束后,反应器以缺氧和好氧(A/O)串联运行的方式,并直接用河水作为进水,前期反应器去除率有较大波动,生物膜脱落较严重,出水SS较高,经过2周后运行达到稳定。 (2)通过对3套A/O生物膜系统脱氮效率的分析,3＃系统具有更好的脱氮效率,氨氮去除率可达到80％左右,硝态氮去除率可达到84.5％。 (3)水力停留时间(HRT)对3套系统中的硝态氮去除率影响较大,当HRT为9.98h时硝态氮去除率非常低,甚至出现进水NO3-N浓度低于出水NO3-N浓度。当HRT为6.5h时,3套系统出水硝态氮均在1mg/L以下,去除率达到70％以上,3＃系统具有更好的出水稳定性和更高的去除率。HRT对3套系统中的氨氮和COD的去除率影响较小,氨氮的去除率可达到60％,COD去除率80％左右。 (4)通过向3＃系统缺氧反应器内投加悬浮填料,以增加其生物量。增加投加率前后,反应器内DO变化范围分别1～4mg/L和0.8～1.3mg/L。DO为对系统硝态氮和总氮的影响较大。当DO为1～4mg/L时,3＃系统硝态氮平均去除率只有25％左右,总氮平均去除率也只有29.5％;当DO为0.8～1.3mg/L时,出水NO3-N浓度最低为0.23mg/L,去除率最大能够达到92％,总氮平均去除率达到69.2％,提高了135％。 (5)通过向原河水进水中添加葡萄糖,改变进水中C/N值。C/N比对COD和总氮去除率均有影响,COD的去除率随着进水COD浓度增加先上升后稳定,当C/N比为11.76时,3套系统COD去除率达到80％,3＃系统出水总氮最低,其去除率达到85％以上。 (6)由于河水进水水温随着季节性变化,所以将试验分为三个阶段来考察水温对COD、氨氮和硝态氮的去除影响。第一阶段运行时间为2011年5月2日到2011年6月2日,此时进水平均温度为22℃;第二阶段运行时间为2011年10月1日到2011年11月7日,此时进水平均温度为16℃;第三阶段运行时间为2011年11月8日到2011年12月25日,此时进水平均温度为4℃。温度对3套系统COD和氨氮去除率影响较小,水温降低到4℃时,3套系统COD去除率仍可达到60％以上。在4℃水温条件下,1＃和2＃系统氨氮去除率60％左右,3＃氨氮去除率达到70％以上。同时,由于进水中的有机物含量很低,即使在较高温度下(16℃),3套系统中NO3-N去除率也很低,只有15％左右。通过向河水中添加葡萄糖,提高进水C/N比,3套系统中硝态氮去除率明显得到提高。在4℃水温下,1＃、2＃和3＃系统NO3-N去除率分别为52.9％、59.8％和73.1％。 (7)3套系统中好氧反应器污泥的硝化活性明显大于亚硝化活性,表明亚硝态氮的积累不明显。pH的变化对反硝化活性影响较大,当pH7.5时,1＃和3＃系统中缺氧反应器污泥反硝化活性均最大,2＃系统中缺氧反应器污泥反硝化活性随着pH的变化先降低后升高,在pH为6.5时反硝化活性最好。
污染河水处理;生物膜法;组合悬浮填料;好氧反应器;悬浮填料;脱氮效率
中国海洋大学
硕士
环境工程
佘宗莲
2012
中文
X522;TQ033
75
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）