本文關(guān)鍵詞：連續(xù)流網(wǎng)板反應(yīng)器效用及其內(nèi)好氧顆粒污泥形成機(jī)理研究

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【摘要】：好氧顆粒污泥是在水流剪切力作用下,由微生物凝聚而形成的顆粒狀聚集體,因其具有較好的生物活性、沉淀性能、耐有機(jī)負(fù)荷沖擊、對(duì)污染物質(zhì)較強(qiáng)的去除能力,在污(廢)水處理領(lǐng)域得到了許多關(guān)注。然而,現(xiàn)有大部分關(guān)于好氧顆粒污泥的研究成果都是在UASB或SBR中得到的,雖然有一些在連續(xù)流中成功培養(yǎng)出好氧顆粒污泥的報(bào)道,但是這些文獻(xiàn)都沒(méi)有詳細(xì)分析連續(xù)流反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原理及連續(xù)流運(yùn)行條件下,好氧顆粒污泥形成的具體機(jī)理。本文從好氧顆粒污泥的性質(zhì)和影響好氧顆粒污泥形成的因素出發(fā),在近年來(lái)其他學(xué)者培養(yǎng)好氧顆粒污泥所采用的連續(xù)流反應(yīng)器的基礎(chǔ)上,結(jié)合ABR反應(yīng)器、厭氧—好氧交替工藝及泳動(dòng)床的啟發(fā),設(shè)計(jì)出了一種連續(xù)流折流式反應(yīng)器,并在其中加設(shè)網(wǎng)板,進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。同時(shí),為進(jìn)一步闡明網(wǎng)板的作用,設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)并在同一周期內(nèi)進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)采用絮狀污泥為接種污泥,使用實(shí)際生活污水為基質(zhì)進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)。在相同的操作運(yùn)行參數(shù)下,加設(shè)網(wǎng)板的反應(yīng)器R1在第10d時(shí)即有顆粒晶核的出現(xiàn),在第30d左右其內(nèi)好氧顆粒污泥成熟。穩(wěn)定后R1內(nèi)的好氧顆粒污泥的平均粒徑為3.0mm。而未加設(shè)網(wǎng)板的反應(yīng)器R2在第15d時(shí)出現(xiàn)顆粒污泥,在第44d時(shí)其內(nèi)好氧顆粒污泥成熟,粒徑為1.0—3.0mm。且反應(yīng)器R1中的好氧顆粒污泥其沉降性能、穩(wěn)定性都要優(yōu)于R2中形成的好氧顆粒污泥。此后反應(yīng)器R1一直穩(wěn)定運(yùn)行至100d,而反應(yīng)器R2在第63d時(shí)出現(xiàn)好氧顆粒污泥的解體現(xiàn)象,第65d時(shí)出水水質(zhì)急劇下降,反應(yīng)器被迫停止運(yùn)行。在好氧顆粒污泥的形成過(guò)程中,反應(yīng)器R1對(duì)污染物的去除性能要明顯優(yōu)于反應(yīng)器R2。R1對(duì)污水中各污染物質(zhì)的最大去除率分別為:CODcr 94%,TN 85%,NH3—N 93%,TP 81%。相比之下R2對(duì)污水中各污染物質(zhì)的最大去除率分別為:CODcr 84%,TN 72%,NH3—N 84%,TP 73%。這種差異主要產(chǎn)生的原因主要有以下兩點(diǎn):(1)得益于網(wǎng)板對(duì)污泥的截留作用及其上生長(zhǎng)的生物膜,反應(yīng)器R1中的生物量及生物種群數(shù)相比R2更多;(2)反應(yīng)器R1中形成的好氧顆粒污泥其生物活性要比R2中的好。進(jìn)一步明確網(wǎng)板在好氧顆粒污泥形成過(guò)程中的作用機(jī)理,本文從微生物和流體力學(xué)兩個(gè)角度,分析了網(wǎng)板的促進(jìn)作用并得出以下結(jié)果:(1)網(wǎng)板上形成的生物膜在水流剪切力的作用下脫落,成為好氧顆粒污泥形成的初始凝聚核,這縮短了好氧顆粒污泥形成的時(shí)間。而R2中微生物初始凝聚核的形成要經(jīng)過(guò)無(wú)規(guī)律的碰撞和吸附過(guò)程。(2)fluent軟件模擬顯示,在反應(yīng)區(qū)在增設(shè)網(wǎng)板可優(yōu)化水流的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這一方面為生物膜的脫落創(chuàng)造了外部條件,另一方面也可對(duì)脫落的生物膜進(jìn)行絮體的塑形作用。網(wǎng)板通過(guò)這兩方面的作用效果,促進(jìn)了好氧顆粒污泥的形成。
【關(guān)鍵詞】：好氧顆粒污泥 連續(xù)流反應(yīng)器 ABR反應(yīng)器 網(wǎng)板
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1.緒論10-21
• 1.1 我國(guó)水資源現(xiàn)狀及傳統(tǒng)活性污泥法概述10-11
• 1.1.1 我國(guó)水資源及水污染概況10
• 1.1.2 傳統(tǒng)活性污泥法處理生活污水10-11
• 1.2 好氧顆粒污泥技術(shù)11-20
• 1.2.1 好氧顆粒污泥技術(shù)概況11-12
• 1.2.3 好氧顆粒污泥的性質(zhì)12-14
• 1.2.4 好氧顆粒污泥形成機(jī)制14
• 1.2.5 影響好氧顆粒污泥形成的因素14-20
• 1.3 本課題的研究目的及內(nèi)容20-21
• 1.3.1 本課題的研究目的及意義20
• 1.3.2 本課題的研究?jī)?nèi)容20-21
• 2.實(shí)驗(yàn)材料及分析方法21-40
• 2.1 連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)器研究進(jìn)展21-30
• 2.1.1 三相分離器分離21-25
• 2.1.2 篩網(wǎng)過(guò)濾分離25-26
• 2.1.3 沉淀區(qū)重力沉降分離26-28
• 2.1.4 膜分離28-30
• 2.1.5 存在的問(wèn)題30
• 2.2 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及建議30-38
• 2.2.1 連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)器需滿足的基本的條件30-31
• 2.2.2 連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)器的設(shè)計(jì)思路31-34
• 2.2.3 連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方案34-36
• 2.2.4 連續(xù)流好氧顆粒污泥反應(yīng)系統(tǒng)的建立36-38
• 2.3 實(shí)驗(yàn)用水及接種污泥38
• 2.4 分析項(xiàng)目及所用儀器設(shè)備38-40
• 3.連續(xù)流折流式網(wǎng)板反應(yīng)器快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥研究40-64
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 3.2 連續(xù)流折流式反應(yīng)器中好氧顆粒污泥形成過(guò)程及性質(zhì)比較41-53
• 3.2.1 反應(yīng)器R1與R2好氧顆粒污泥形成過(guò)程比較41-43
• 3.2.2 反應(yīng)器R1與R2中污泥生物相變化的比較43-44
• 3.2.3 反應(yīng)器R1與R2中好氧顆粒污泥性質(zhì)隨時(shí)間變化的比較44-53
• 3.3 連續(xù)流折流式反應(yīng)器對(duì)污染物去除效率的比較分析53-63
• 3.3.1 反應(yīng)器R1、R2對(duì)有機(jī)物去除性能比較及分析53-56
• 3.3.2 反應(yīng)器R1、R2脫氮機(jī)理及其對(duì)氨氮、總氮去除性能比較與分析56-60
• 3.3.3 反應(yīng)器R1、R2對(duì)總磷去除性能比較及分析60-63
• 本章小結(jié)63-64
• 4.連續(xù)流折流式網(wǎng)板反應(yīng)器中好氧顆粒污泥形成的機(jī)理分析64-73
• 4.1 連續(xù)流折流式反應(yīng)器中好氧顆粒污泥形成過(guò)程的推演64-67
• 4.2 網(wǎng)板在促進(jìn)好氧顆粒污泥形成過(guò)程中的流體力學(xué)機(jī)理67-72
• 4.2.1 物理模型和邊界條件的設(shè)置68-69
• 4.2.2 FLUENT模擬結(jié)果69-72
• 4.3 本章小結(jié)72-73
• 5.結(jié)論與建議73-75
• 5.1 結(jié)論73
• 5.2 建議73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-82
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：718096