CASS系統(tǒng)(cyclic activated sludge system,簡稱CASS)是由美國的Goronazy及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)研制的一種間歇式循環(huán)活性污泥污水處理技術(shù),具有不易發(fā)生污泥膨脹、基建投資少和操作運(yùn)行靈活等優(yōu)點(diǎn)。至今,在國內(nèi)外已有許多污水處理廠采用CASS系統(tǒng)處理生活污水。然而,在面臨突發(fā)的進(jìn)水COD/N變化和日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)等問題時(shí),由于CASS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行通常依賴于工程師經(jīng)驗(yàn),使該系統(tǒng)無法及時(shí)制定有效的運(yùn)行策略,導(dǎo)致污染物削減效果難以令人滿意。因此,本文的研究重點(diǎn)是為CASS系統(tǒng)建立一種有效的數(shù)學(xué)模型來描述運(yùn)行參數(shù)變更對CASS系統(tǒng)污水處理功能的影響,并提出不同進(jìn)水COD/N下運(yùn)行參數(shù)的調(diào)控方案,為系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供科學(xué)的依據(jù),實(shí)現(xiàn)改善出水水質(zhì)的目的。本課題利用響應(yīng)曲面法確定了不同進(jìn)水COD/N下小試實(shí)驗(yàn)的CASS系統(tǒng)模擬所需的運(yùn)行參數(shù)(有機(jī)負(fù)荷、污泥齡和溫度)。結(jié)果顯示,在適宜的運(yùn)行參數(shù)組合下,CASS系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的良好,符合模擬需求。此外,通過實(shí)驗(yàn)測試法對不同進(jìn)水COD/N下CASS系統(tǒng)的缺氧池與好氧池容積比(VRZ)進(jìn)行了考察,結(jié)果發(fā)現(xiàn):VRZ在0

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源和背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景
    1.2 CASS污水生物處理系統(tǒng)的綜述
        1.2.1 CASS污水生物處理系統(tǒng)的發(fā)展及除污原理
        1.2.2 CASS污水生物處理系統(tǒng)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.3 CASS污水生物處理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
    1.3 活性污泥模型(ASMS)的研究進(jìn)展
        1.3.1 ASM1 的簡介
        1.3.2 ASM2 的簡介
        1.3.3 ASM3 的簡介
        1.3.4 ASMs系列模型的適用性
        1.3.5 活性污泥系統(tǒng)內(nèi)微生物種間競爭機(jī)制的研究現(xiàn)狀
        1.3.6 微生物同時(shí)利用和存儲基質(zhì)過程的研究現(xiàn)狀
        1.3.7 微生物代謝產(chǎn)物的研究現(xiàn)狀
        1.3.8 ASMs模型的修正與拓展
    1.4 課題研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 課題研究意義
        1.4.2 課題研究內(nèi)容
        1.4.3 課題的技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及分析方法
    2.1 CASS系統(tǒng)試驗(yàn)裝置及工藝流程
    2.2 污泥來源與馴化
    2.3 CASS系統(tǒng)的試驗(yàn)方案
    2.4 模型的模擬策略
        2.4.1 模型的程序化平臺
        2.4.2 模型的建立原則
        2.4.3 模型的建立流程
        2.4.4 模型的計(jì)算
        2.4.5 模型的校驗(yàn)
        2.4.6 模型的應(yīng)用
    2.5 水質(zhì)測定方法
        2.5.1 常規(guī)指標(biāo)的檢測
        2.5.2 其它指標(biāo)的檢測
    2.6 微生物群落結(jié)構(gòu)的解析方法
        2.6.1 污泥樣品DNA的提取與檢測
        2.6.2 DNA樣品的PCR擴(kuò)增
        2.6.3 Illumina MiSeq測序與分析
第3章 不同進(jìn)水COD/N下 CASS系統(tǒng)模擬所需運(yùn)行參數(shù)的確定
    3.1 引言
    3.2 CASS系統(tǒng)的響應(yīng)曲面法及反應(yīng)區(qū)容積的調(diào)整方法
        3.2.1 CASS系統(tǒng)的響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.2.2 CASS系統(tǒng)反應(yīng)池容積的調(diào)整方法
    3.3 低進(jìn)水COD/N下 CASS系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及分析
        3.3.1 低進(jìn)水COD/N下系統(tǒng)的響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.3.2 低進(jìn)水COD/N下反應(yīng)池容積變化后CASS系統(tǒng)的出水結(jié)果
    3.4 常態(tài)進(jìn)水COD/N下 CASS系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及分析
        3.4.1 常態(tài)進(jìn)水COD/N下系統(tǒng)的響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.4.2 常態(tài)進(jìn)水COD/N下反應(yīng)池容積變化后CASS系統(tǒng)的出水結(jié)果
    3.5 高進(jìn)水COD/N下 CASS系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及分析
        3.5.1 高進(jìn)水COD/N下系統(tǒng)的響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.5.2 高進(jìn)水COD/N下反應(yīng)池容積變化后CASS系統(tǒng)的出水結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 CASS系統(tǒng)內(nèi)生化反應(yīng)過程模型的建立
    4.1 引言
    4.2 CASS系統(tǒng)E-ASM1 模型的建立
        4.2.1 E-ASM1 模型的組分及其代謝流程
        4.2.2 E-ASM1 模型矩陣
        4.2.3 E-ASM1 模型參數(shù)的賦值
        4.2.4 E-ASM1 模型的適用性
    4.3 CASS系統(tǒng)M-ASM3 模型的建立
        4.3.1 M-ASM3 模型的組分及其代謝流程
        4.3.2 M-ASM3 模型矩陣
        4.3.3 M-ASM3 模型參數(shù)的賦值
    4.4 E-ASM1 模型和M-ASM3 模型的驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 工況條件對CASS系統(tǒng)生化反應(yīng)過程影響的研究
    5.1 引言
    5.2 運(yùn)行參數(shù)調(diào)整后CASS系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)變化預(yù)測與驗(yàn)證
        5.2.1 低進(jìn)水COD/N下參數(shù)調(diào)整后每周期內(nèi)水質(zhì)變化預(yù)測與驗(yàn)證
        5.2.2 常態(tài)進(jìn)水COD/N下參數(shù)調(diào)整后每周期內(nèi)水質(zhì)變化預(yù)測與驗(yàn)證
        5.2.3 高進(jìn)水COD/N下參數(shù)調(diào)整后每周期內(nèi)水質(zhì)變化預(yù)測與驗(yàn)證
        5.2.4 不同VRZ下運(yùn)行參數(shù)調(diào)整后每周期內(nèi)水質(zhì)變化預(yù)測與驗(yàn)證
        5.2.5 不同進(jìn)水COD/N下運(yùn)行參數(shù)調(diào)整后系統(tǒng)內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)分析
    5.3 進(jìn)水條件對CASS系統(tǒng)生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程影響分析
        5.3.1 進(jìn)水COD/N對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程影響分析
        5.3.2 進(jìn)水溫度對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程影響分析
    5.4 運(yùn)行參數(shù)對CASS系統(tǒng)生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程的調(diào)控作用分析
        5.4.1 有機(jī)負(fù)荷對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程的調(diào)控作用分析
        5.4.2 污泥齡對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程的調(diào)控作用分析
        5.4.3 溫度對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程的調(diào)控作用分析
        5.4.4 反應(yīng)池容積比對生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程的調(diào)控作用分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄 A
附錄 B
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號：3887831