【摘要】： 當前我國污水廠出水面臨由原來二級排放標準(GB/T18918-2002)升級為以回用為目的的一級A標準或城市再生水水質(zhì)標準(GB/T18920-2002)的問題,因此污水廠的處理工藝在二級生物處理基礎(chǔ)上需要升級改造,增加深度處理單元或者重新在污水處理全流程上改進工藝。另外,污水中的微量有機物的危害和去除也備受關(guān)注。 在此背景下,本研究選擇氣浮和好氣濾池技術(shù),分別取代傳統(tǒng)的沉淀和過濾技術(shù),將氣浮—好氣濾池組合作為城市污水廠再生水深度處理工藝。通過試驗研究了氣浮和好氣濾池單元技術(shù)的適宜運行參數(shù),全面驗證評價了氣浮—好氣濾池工藝在提高二級出水常規(guī)水質(zhì)指標(色度、COD、氨氮、總磷、濁度、UV254、細菌總數(shù)等)和典型微量有機物鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的去除效能。 首先優(yōu)化了氣浮的前處理工藝:絮凝反應(yīng)。通過試驗確定了合適的絮凝操作參數(shù):三級攪拌,攪拌強度50/30/20(S-1),反應(yīng)時間20min;根據(jù)氣浮對二級出水中的COD、TP、濁度等指標的處理效果,優(yōu)選了聚合氯化鋁(PAC)作為絮凝劑,在試驗水質(zhì)條件下,確定30mg/L作為最佳絮凝劑投加量。 氣泡粒徑和釋氣量是氣浮工藝的2個重要參數(shù),而決定這2個參數(shù)大小的關(guān)鍵是氣液混合泵溶氣系統(tǒng)的溶氣壓力和回流比,實驗確定的適宜參數(shù)是:溶氣壓力4.5kgf/cm2;回流比40%。 好氣濾池的掛膜啟動采用先以小流量進水,然后逐漸增加進水流量到設(shè)計流量的自然掛膜法。在低COD、高氨氮二級出水水質(zhì)條件下,20d后能得到處理效果穩(wěn)定的硝化生物膜。 好氣濾池采用上向流不易發(fā)生氣阻,同時能有效延長過濾周期,也能保證出水質(zhì)量;試驗確定了濾池的反沖洗以濾池水頭損失增加到1m作為過濾周期的終點;反沖洗后濾池的恢復(fù)能力較強,在4h內(nèi)就能恢復(fù)到濾池反沖洗前的處理狀態(tài)。 試驗認為,好氣濾池出水溶解氧為2mg/L即能保證溶解氧的充足。好氣濾池的充氧方式采用曝氣充氧和預(yù)充氧方式結(jié)合,曝氣裝置上部為曝氣充氧狀態(tài),而下部設(shè)計為預(yù)充氧狀態(tài),采用上向流就能充分利用氣浮出水中的飽和溶解氧作為好氣濾池的下部預(yù)充氧。 對于低濃度的二級出水,絮凝-氣浮工藝和絮凝-沉淀工藝對水中的濁度、COD、UV254以及細菌總數(shù)指標都具有較高的去除率,出水水質(zhì)均能得到進一步提高;在低投加絮凝劑量的條件下,絮凝-氣浮工藝對各指標的去除率高于絮凝-沉淀工藝。 好氣濾池與普通快濾池在去除二級出水中的COD、濁度等指標方面,都可以進一步提高出水水質(zhì),但處理的原理不同,好氣濾池除了物化作用外,更強調(diào)的是生物作用,而普通快濾池主要是物化作用。好氣濾池對二級出水中氨氮指標去除率很高,而普通快濾池基本沒有去除效果。 試驗證明,在二級排放標準的進水水質(zhì)條件下,經(jīng)過氣浮-好氣濾池深度處理工藝,水中的色度、COD、氨氮、總磷、濁度等指標均能達到城市污水排放一級A標準(GB/T18918-2002)和城市雜用水水質(zhì)標準(GB/T18920-2002);同時二級出水中UV254和細菌總數(shù)得到很好的去除。試驗結(jié)果顯示,工藝流程中氣浮單元對有機物、濁度、總磷及UV254的去除起到關(guān)鍵作用,而后續(xù)的好氣濾池單元主要降低了氨氮指標,對濁度、有機物指標的去除起到把關(guān)作用。 試驗發(fā)現(xiàn),生活污水通過二級生物處理和氣浮—好氣濾池工藝后,DEHP的濃度很低,最低降到了1.3ug/L,低于國家標準規(guī)定的8ug/L的要求。通過對氣浮和沉淀單元的比較,發(fā)現(xiàn)沉淀更有利于DEHP的去除,氣浮過程中容易導致吸附在絮體顆粒上的DEHP重新回到水中,對DEHP的去除不利。 在外投加DEHP的情況下,二級生物處理、絮凝—沉淀、絮凝—氣浮、好氣濾池等工藝對DEHP的去除都顯示了較好的去除效果,但處理出水中DEHP的濃度仍然遠遠高于國家標準,因此,傳統(tǒng)的二級生物處理和絮凝—氣浮/沉淀—好氣濾池工藝不適宜高濃度DEHP的去除。
【圖文】：

北京工業(yè)大學工學博士學位論文力溶氣氣浮是目前應(yīng)用最廣泛的一種氣浮方法，空氣在加壓再使壓力減為常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋氣浮工藝由空氣飽和設(shè)備、空氣釋放設(shè)備和氣浮池組成。其(Full-Flow)(Split-Flow)(Recycle-Flow)全流式壓力溶氣氣浮分流式壓力溶氣氣浮部分回流式壓力溶氣氣浮流式和分流式壓力溶氣氣浮由于絮體形成于空氣釋放設(shè)備之氣泡時易打碎絮體，因此不適合于水處理。部分回流式溶氣，，部分氣浮出水或過濾出水在加壓情況下溶入空氣至飽和，氣浮池接觸區(qū)時，利用氣泡釋放裝置瞬時減壓，從而形成許 20～100 微米)，粘附絮體而上浮至水面。部分回流加壓溶氣1-1。

圖 1-2 渦凹氣浮系統(tǒng)示意Fig. 1-2 Cavitation Air Flotation process浮目前主要應(yīng)用在污泥濃縮上，具有以下特點：(1)濃縮高；(3)運行管理簡單；(4)運行費用低；(5)污泥停留時間釋放，有利于污水處理廠對出水的 TP 控制。效淺層氣浮工藝層氣浮系統(tǒng)[51]是一個先進的快速氣浮系統(tǒng)，改傳統(tǒng)氣浮的動態(tài)進水、靜態(tài)出水，即把含有附有微氣泡懸浮顆粒的的時候，使出流裝置移動，混合廢水的水平流速相對出流槽內(nèi)的紊流，因而能進行平穩(wěn)的氣浮分離(即所謂的零速速度達到或接近理論升速，極大地提高了處理效率，使停留時間由傳統(tǒng)的 30～60min 減至 3min，并且集凝聚、撇，是一種高效的廢水處理裝置。圖 1-3 表示了該原理。放入浮選區(qū)的氣浮槽時，整流區(qū)自身以原水的出流速度，此時，就創(chuàng)造了水流速為零的零流速狀態(tài)。
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：X703

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 劉國衛(wèi);氣浮—曝氣生物濾池工藝在污水廠深度處理的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 劉賢君;快速物化轉(zhuǎn)化集成技術(shù)在有機污染事故應(yīng)急處置中的應(yīng)用[D];浙江大學;2011年

3 馬莉莎;采油污水外排處理系統(tǒng)中COD及油泥研究[D];長江大學;2012年

本文編號：2698273