【摘要】：基于活性污泥對(duì)污水中有機(jī)污染物的初期去除作用開(kāi)發(fā)出來(lái)的生物絮凝吸附工藝,在基建投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的情況下可去除大部分污水中的有機(jī)污染物,對(duì)降低城市污水處理廠的投資和運(yùn)行費(fèi)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)外對(duì)生物絮凝吸附工藝的系統(tǒng)構(gòu)成、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形式及部分工藝參數(shù)如污泥濃度、停留時(shí)間等進(jìn)行了研究,但對(duì)其工藝原理的認(rèn)識(shí)不夠深入,也未能建立描述該工藝的數(shù)學(xué)模型,其研究結(jié)果缺乏普適性。本論文通過(guò)小試系統(tǒng)研究并優(yōu)化了生物絮凝吸附工藝的主要工藝參數(shù),在解析其工藝原理的基礎(chǔ)上建立了具有描述該工藝的數(shù)學(xué)模型,中試系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行表明該工藝具有運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性,其運(yùn)行結(jié)果證明了所建數(shù)學(xué)模型的合理性和準(zhǔn)確性,說(shuō)明本研究的結(jié)果具有普適、性。本研究的主要成果如下： 1.在分析生物絮凝吸附工藝各主要工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了生物絮凝小試系統(tǒng)；系統(tǒng)考察了氣水比、絮凝時(shí)間、活化時(shí)間、污泥齡和回流比5個(gè)等主要工藝參數(shù)對(duì)系統(tǒng)污染物去除效果的影響,獲得了生物絮凝吸附工藝的優(yōu)化參數(shù)：氣水比10：1,絮凝時(shí)間30min,活化時(shí)間2h,污泥齡6d,回流比40%-50%。 2.對(duì)生物絮凝吸附工藝的污泥吸附特性進(jìn)行了考察,結(jié)果表明該工藝對(duì)懸浮和膠體有機(jī)物的吸附效果好；污泥經(jīng)活化后,吸附性能大大提高；偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能更好地描述污泥對(duì)有機(jī)物的吸附特性,20℃下的偽二級(jí)吸附速率常數(shù)kads為0.816 g-COD/mg-MLVSS.h;添加抑制劑后的活性污泥比吸附率降低了10%左右,表明系統(tǒng)中仍存在微生物對(duì)有機(jī)污染物的生物降解作用；污泥的異養(yǎng)菌產(chǎn)率系數(shù)為0.69 g-COD/g-COD,污泥產(chǎn)量較高。 3.根據(jù)對(duì)生物絮凝吸附工藝原理的剖析,引入吸附過(guò)程和水解過(guò)程,以ASM1模型為基礎(chǔ),建立了描述生物絮凝吸附工藝的數(shù)學(xué)模型；通過(guò)建立工藝過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程和物料平衡方程,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的不同組分碳源進(jìn)行了物料平衡分析；敏感分析結(jié)果表明,模型參數(shù)的敏感度從大到小依次為YH、μH、kH、KX、KS、kads、μA、bA,對(duì)敏感度較大的μH、kH、KX和Ks進(jìn)行了參數(shù)估計(jì)；用生物絮凝小試系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了校正與驗(yàn)證,證明所建數(shù)學(xué)模型具有較高的準(zhǔn)確性；應(yīng)用所建數(shù)學(xué)模型對(duì)生物絮凝工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)果為：絮凝時(shí)間為40min、活化時(shí)間為1.5h、污泥齡為6d。 4.以小試研究為基礎(chǔ),結(jié)合數(shù)學(xué)模型對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果,完成了生物絮凝中試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試；水力負(fù)荷增大,中試系統(tǒng)對(duì)污水SS、COD和CODss去除效率大幅度下降,而SS和CODss去除率變化較��；污泥負(fù)荷在2-20 kgCOD/kgMLSSd之間變化,系統(tǒng)對(duì)COD和SS仍保持較高的去除率,而SCOD去除率隨著污泥負(fù)荷的增加而降低；當(dāng)回流比分別為50%和25%時(shí),生物絮凝中試系統(tǒng)的COD平均去除率分別為70%和65%、NH3-N平均去除率分別為15%和10%、P043--P平均去除率分別為40%和20%；該工藝承受沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)；中試系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)一步證明了所建數(shù)學(xué)模型的合理性和準(zhǔn)確性,能夠?yàn)槲鬯幚韽S的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：X703

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 原寶龍;王長(zhǎng)濤;張鳳眾;;PLC在污水處理自動(dòng)控制過(guò)程的應(yīng)用研究[J];可編程控制器與工廠自動(dòng)化;2011年10期

2 劉紹根;孫娟娟;成雄劍;馬艷華;;生物絮凝吸附與曝氣生物濾池組合工藝處理生活污水[J];水處理技術(shù);2012年05期

3 鄧翔宇;;水質(zhì)監(jiān)測(cè)中氨氮測(cè)定的影響因素分析[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2014年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 劉明祥;小城鎮(zhèn)污水預(yù)處理一體化設(shè)備研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 孫娟娟;生物絮凝吸附—曝氣生物濾池組合工藝處理生活污水的數(shù)學(xué)模擬研究[D];安徽建筑工業(yè)學(xué)院;2012年

3 成雄劍;生物絮凝吸附污泥的水解酸化及其有機(jī)物在生物脫氮過(guò)程中的再利用[D];安徽建筑工業(yè)學(xué)院;2012年

4 祁偉樂(lè);針對(duì)釀酒厭氧出水的好氧顆粒污泥研究及其數(shù)學(xué)模擬[D];安徽建筑大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2787005