隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,北運河水質(zhì)持續(xù)惡化。目前,通州境內(nèi)北運河水系水質(zhì)均為劣V類,水體黑臭。通過對北運河通州城區(qū)段主要排污口排放污水進(jìn)行水質(zhì)水量監(jiān)測,證明東方化工廠東側(cè)有3個入河排污口,其排放污水的污染濃度在北運河流域最高,對北運河水質(zhì)的影響最嚴(yán)重。為探索構(gòu)建北運河通州城區(qū)段水質(zhì)改善與修復(fù)凈化系統(tǒng),本論文分別以北運河入河高濃度污水及受污染河水為研究對象,針對主要污染物組成、去除負(fù)荷及各類處理工藝優(yōu)勢特點,分析和提出應(yīng)用物理化學(xué)和生物化學(xué)凈化技術(shù)的組合工藝系統(tǒng),開展水處理工藝技術(shù)研究。通過曝氣生物濾池深度凈水技術(shù)、新型生物固定化膜生物反應(yīng)器、電化學(xué)仿生濾池試驗研究,在對照分析的基礎(chǔ)上形成城市景觀水體的高效處理單元組合技術(shù)體系,并建立示范工程。針對入河污水高碳高氮的問題,設(shè)計了單段及兩段高效微生物載體曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter, BAF)處理技術(shù)方案。BAF工藝對入河污水處理試驗結(jié)果表明,出水均達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級B標(biāo)準(zhǔn)。通過Q=10L/h的組合(Membrane Bio-Reactor, MBR) MBR、預(yù)臭氧曝氣生物活性炭濾池(O3-BAC)和電化學(xué)3種小試工藝進(jìn)行受污染地表水凈化處理試驗,比較和綜合評價了系統(tǒng)運行期間的進(jìn)出水濃度范圍和平均去除率,最后確定組合MBR工藝和O3-BAC工藝出水效果明顯優(yōu)于電化學(xué)工藝系統(tǒng),盡管電化學(xué)工藝系統(tǒng)對TN具有較高的去除率,達(dá)到54%。通過對組合MBR工藝和O3-BAC工藝中試系統(tǒng)技術(shù)和經(jīng)濟的比較結(jié)果發(fā)現(xiàn),組合MBR和O3-BAC工藝處理北運河受污染河水,后者的噸水投資比前者節(jié)省1.06元,二者的凈化效果差異不大,但后者對于CODCr的去除率高于前者。針對受污染河水待處理水量大、可生化性低和有機物難去除的水質(zhì)特點,建議采用O3-BAC工藝作為河水水質(zhì)的深度處理優(yōu)選工藝。采取BAF+O3-BAC兩種工藝進(jìn)行進(jìn)一步組合研究,對北運河直排污水和受污染河水進(jìn)行凈化。組合工藝在最佳工況條件下穩(wěn)定運行結(jié)果表明：系統(tǒng)對CODCr、NH3-N和TN平均去除率分別為61%、96%和19%,出水平均濃度分別達(dá)到35.7 mg/L、0.63mg/L和14.6mg/L,滿足《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T1 8921-2002)觀賞性河道類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),組合工藝系統(tǒng)中各反應(yīng)器單元均對污染物的去除有所貢獻(xiàn)。上述試驗研究為北運河通州城區(qū)段水質(zhì)凈化研究與示范工程(運行規(guī)模為3萬 m3/d)提供技術(shù)支持。通過對示范工程穩(wěn)定運行3年后的進(jìn)出水效果評價,該組合工藝既遏制了排污口主要污染物入河污染,又達(dá)到了處理河道大量景觀水,為森林公園提供綠化用水的目的,具有進(jìn)一步的推廣價值。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X522
【文章目錄】：
摘要
Absbad
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外河流水體污染及治理現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外河流污染水水質(zhì)凈化技術(shù)研究進(jìn)展
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
第二章 北運河通州城區(qū)段概況
    2.1 自然地理概況
    2.2 社會經(jīng)濟概況
    2.3 河湖水系現(xiàn)狀分析
第三章 入河污水曝氣生物濾池水質(zhì)凈化工藝技術(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 排污口污水水量與水質(zhì)調(diào)研
    3.3 研究內(nèi)容及思路
    3.4 試驗裝置與分析項目
    3.5 試驗結(jié)果及討論
    3.6 不同工況條件下污染物去除影響研究
    3.7 小結(jié)
第四章 北運河通州城區(qū)段水質(zhì)深度凈化中試試驗研究
    4.1 引言
    4.2 北運河通州城區(qū)段水質(zhì)凈化小試工藝系統(tǒng)比選
    4.3 預(yù)臭氧曝氣生物活性炭濾池進(jìn)行地表水處理的中試研究
    4.4 組合MBR工藝系統(tǒng)進(jìn)行地表水處理的中試研究
    4.5 北運河通州城區(qū)段水質(zhì)凈化中試工藝系統(tǒng)比選
    4.6 小結(jié)
第五章 組合工藝水質(zhì)凈化技術(shù)研究及優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 試驗裝置與分析項目
    5.3 結(jié)果及討論
第六章 北運河通州城區(qū)段水質(zhì)凈化示范工程
    6.1 工程前期調(diào)研與論證
    6.2 設(shè)計參數(shù)
    6.3 工藝流程
    6.4 工程內(nèi)容
    6.5 工程效益
第七章 北運河通州城區(qū)段水質(zhì)凈化示范工程后評價
    7.1 運行效果評價
    7.2 運行成本分析
    7.3 最佳運行條件
    7.4 存在問題
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷

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本文編號：2891452