【摘要】：我國(guó)城鎮(zhèn)、湖泊、河道正面臨磷含量超標(biāo)帶來(lái)的種種水環(huán)境污染問(wèn)題。生物法、化學(xué)沉淀法、離子交換法、膜分離法等均難以經(jīng)濟(jì)高效地去除廢水中的磷。在此情況下,吸附法由于占地面積小,工藝簡(jiǎn)單,操作方便,能適用于多種生物處理法的中小型污水處理廠而備受關(guān)注。在吸附法除磷研究中,尋求一種經(jīng)濟(jì)高效的吸附材料是開(kāi)發(fā)除磷工藝的關(guān)鍵所在,也是目前研究的熱點(diǎn)。(一)通過(guò)實(shí)際廢水動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)考察FM(新型鐵基納米除磷材料)作為除磷吸附劑的效果,分別研究了FM與三個(gè)典型的以厭氧法、生物膜法、活性污泥法為主體工藝的污水處理站聯(lián)用除磷的效果,所得結(jié)論如下:通過(guò)對(duì)昆山市某兩個(gè)農(nóng)村生活污水處理站和蘇州某污水處理廠一年度的生化段出水進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附除磷實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),工藝不同,各污水處理設(shè)施生化段的出水水質(zhì)也不同,小型的農(nóng)村生活污水處理站的生化段出水TP濃度較高,在5.98-9.02mg·L~(-1)之間且波動(dòng)性較大,而大型的城市污水處理廠的氧化溝出水TP濃度則偏低,在1.68-2.65mg·L~(-1)之間且穩(wěn)定性較好。FM吸附處理以氧化溝為主體處理工藝的大中型城市污水處理廠生化段出水時(shí),當(dāng)吸附達(dá)到耗竭點(diǎn),磷的總?cè)コ屎虵M單位吸附量分別為33.24%和9.388mg·g~(-1),均低于FM吸附處理以厭氧池和生物轉(zhuǎn)鼓為主體處理工藝的小型農(nóng)村生活污水處理站生化段出水的38.04%、19.729 mg·g~(-1)和39.71%、16.959 mg·g~-1。由此可知,FM對(duì)典型的以厭氧法、生物膜法、活性污泥法為主要生物處理方式的污水處理廠的生化段出水均有較好的吸附除磷效果。其中FM更適用于生化段出水磷濃度高、水質(zhì)波動(dòng)大、水量小的小型農(nóng)村生活污水處理站.針對(duì)不同的處理工藝和規(guī)模,在實(shí)際應(yīng)用中可以依據(jù)去除效果和吸附材料的利用率的關(guān)系來(lái)選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù),以求達(dá)到更經(jīng)濟(jì)高效的處理效果。(二)以蘇州某污水處理廠氧化溝冬季出水為實(shí)驗(yàn)用水,研究在吸附達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí),FM的再生能力和重復(fù)利用性。再生溶液選用0.1 mol·L~(-1)的NaOH溶液,并在產(chǎn)水量保持不變的情況下,進(jìn)行5次循環(huán)吸附-解吸-再吸附-再解吸實(shí)驗(yàn),所得結(jié)論如下:為了充分利用NaOH溶液的再生能力,再生流速設(shè)定為吸附流速的0.5倍,為5 mL·min~(-1),進(jìn)出水方式為下進(jìn)上出,FM的第一次再生效率為84.14%,再生效果明顯。在相同的產(chǎn)水量的情況下,對(duì)FM進(jìn)行吸附-解吸-再吸附-再解吸的5次循環(huán)實(shí)驗(yàn),隨著吸附-解吸的次數(shù)增加,FM的單位吸附量和單位解吸量逐漸降低,但總體仍保持較好的吸附和解吸效果。通過(guò)對(duì)吸附柱動(dòng)態(tài)再生及重復(fù)利用性實(shí)驗(yàn)可知,新型鐵基納米除磷材料是一種再生性能良好、可重復(fù)利用性高并且無(wú)二次污染的吸附材料,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(三)通過(guò)在南通市江莊村和虹元村建立中試示范工程來(lái)研究FM在實(shí)際工程中的除磷效果和應(yīng)用價(jià)值,所得結(jié)論如下:根據(jù)兩套中試示范工程一年度的運(yùn)行數(shù)據(jù)可知,江莊村和虹元村農(nóng)村生活污水處理站的進(jìn)水隨運(yùn)行季節(jié)和環(huán)境的變化而有一定的波動(dòng),但在經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)鼓+人工濕地+生態(tài)塘+FM除磷罐處理后,出水的各項(xiàng)指標(biāo)包括氨氮、COD以及TP均滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。由此可知,新型鐵基納米除磷材料在小型農(nóng)村生活污水處理站的實(shí)際應(yīng)用中具有較好的處理效果,對(duì)優(yōu)化處理工藝,進(jìn)一步節(jié)省占地面積,減少投資和運(yùn)行成本具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

應(yīng)器（SBR）、氧化溝、厭氧-缺氧-好氧（A2O）等[21]。序批式反應(yīng)器的原理是通過(guò)控制進(jìn)水、反應(yīng)、靜置、排水、閑置五個(gè)階段，對(duì)廢水進(jìn)行生物處理[22]。SBR 是一種連續(xù)循環(huán)周期性運(yùn)行的反應(yīng)器，每次反應(yīng)周期結(jié)束，都需要靜置一段時(shí)間，將上清液排出反應(yīng)器，然后在開(kāi)始新的一輪進(jìn)水、反應(yīng)、排水。SBR 工藝具有操作方便不需要設(shè)置流量調(diào)節(jié)；單體構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理運(yùn)行經(jīng)濟(jì)方便；對(duì)曝氣的要求較小，可以和其他工藝進(jìn)行聯(lián)用等特點(diǎn)。并且 SBR 對(duì)活性污泥的要求較低，微生物易存活且更容易馴化出好的優(yōu)勢(shì)菌種，針對(duì)以上特點(diǎn) SBR 在污水處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。氧化溝工藝的生物反應(yīng)池多數(shù)為連續(xù)環(huán)形池，活性污泥和廢水在推流裝置和曝氣裝置的聯(lián)合作用下，以一定的流動(dòng)速度在氧化溝的封閉溝渠中連續(xù)循環(huán)。氧化溝多數(shù)以表面曝氣裝置、進(jìn)水出水裝置、氧化溝溝體、混合裝置和導(dǎo)流裝置組成，溝體的閉合面形狀有梯形和矩形等，平面形狀有環(huán)形、圓形、長(zhǎng)方形等[23]。傳統(tǒng)的氧化溝具有水力停留時(shí)間長(zhǎng)、污泥齡長(zhǎng)、污泥負(fù)荷低的特點(diǎn)，在工藝應(yīng)用中可以省略初沉池和調(diào)節(jié)池以及污泥消化池。常用的單溝式氧化溝流程圖如圖 1-1 所示。

圖 1-2 A2O 工藝傳統(tǒng)流程圖生物法除磷自動(dòng)化程度高，基本不需要投加藥劑，且除磷能力強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行后不需要再次投資，運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)對(duì)廢水中其他污染物質(zhì)也有去除。但生物法除磷缺點(diǎn)也較為明顯，因?yàn)樯锓ㄖ饕且揽课⑸飳?duì)污染物質(zhì)進(jìn)行去除，微生物的活性是處理能力高地的決定性因素，在實(shí)際應(yīng)用中微生物的活性對(duì)廢水的 pH 和有機(jī)負(fù)荷非常敏感，隨著環(huán)境的改變，微生物的活性不同，相應(yīng)的也會(huì)導(dǎo)致處理效果的不穩(wěn)定。1.2.2 化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀顧名思義就是通過(guò)投加化學(xué)藥劑的方法使水溶性物質(zhì)變成難溶性物質(zhì)，從而從水溶液中析出，達(dá)到去除的效果�；瘜W(xué)沉淀法對(duì)廢水中的磷去除，即是在經(jīng)過(guò)生物處理后添加鐵離子、鋁離子和鈣離子等化學(xué)沉淀藥劑與磷酸根離子形成穩(wěn)定的化學(xué)絡(luò)合沉淀物，從而達(dá)到對(duì)磷的去除。同時(shí)由于化學(xué)沉淀形成的絡(luò)合沉淀物，為一種絮狀物，，具有較大的比表面積和一定能力的吸附性能，從而
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X703;TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2620101