2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型

2024-04-24

2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型(精选5篇)

篇1:2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型

两段曝气生物滤池进行生活污水处理及经验模型研究

采用两段曝气生物滤池进行生活污水处理,A段反应器进水负荷分别控制在9.17、15.59、22.01m3/(m2・d),气水比为6:1(体积比,下同),而B段气水比则控制在2:1.试验结果表明,系统出水稳定优质(SCOD<30mg/L、NH3-N<4mg/L、SS<10mg/L),若做进一步的.消毒处理后可进行回用.同时,从简化工艺设计的角度出发,针对A段进、出水溶解性COD(SCOD)和反应器高度,建立了一套经验模型.通过大量的试验数据模拟,推算出不同水力负荷下的经验模型常数n和K值,从而为工程设计提供了依据和方法.

作 者:王春荣 王宝贞 王琳 Wang Chunrong Wang Baozhen Wang Lin  作者单位:王春荣,王宝贞,Wang Chunrong,Wang Baozhen(哈尔滨工业大学水污染控制研究中心,黑龙江,哈尔滨,150090)

王琳,Wang Lin(中国海洋大学,山东,青岛,266003)

刊 名:环境污染与防治  ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL POLLUTION AND CONTROL 年,卷(期):2005 27(2) 分类号:X5 关键词:曝气生物滤池(BAF) 溶解性 COD(SCOD) 经验模型  

篇2:2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型

曝气生物滤池中用不同滤料处理生活污水的研究

摘要:在上流式曝气生物滤池中,在相同工艺条件下,进行了球形陶粒及不规则页岩作填料处理生活污水的对比研究.结果表明,在单级生物滤池中,球形陶粒与不规则页岩作填料处理生活污水时,它们对COD、SS的去除均能达到满意效果,二者处理效果接近,能达标排放;对NH4+-N的去除效率都不高,难以达标排放,需设计二级生物滤池处理NH4+-N.作 者:蔡苇 肖文胜 郭建林 作者单位:黄石理工学院环境科学与工程学院,湖北黄石,435003期 刊:工业安全与环保 PKU Journal:INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年,卷(期):,36(9)分类号:关键词:曝气生物滤池 滤料 生活污水

篇3:2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型

曝气生物滤池(BAF)是在普通生物滤池的基础上借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。它集生物处理和泥水分离于一体,占地小、工艺简单、运行成本较低、出水水质好,非常适合我国国情,恰好满足上述要求[2,3,4,5]。但曝气生物滤池在我国的应用时间还较短,许多问题如填料、运行参数等还需要摸索。填料作为曝气生物滤池的核心组成部分,对其处理效果和运行控制极为重要。本次研究采用了自制粉煤灰陶粒填料进行处理试验。由于曝气生物滤池兼有的生物处理和过滤功能,决定了它所使用的填料以颗粒状为宜。粉煤灰陶粒填料相比目前市场销售的黏土和页岩陶粒填料,原料更低廉易得、比重较轻、生物亲和性更优。试验场地选择在上海某污水厂实地进行,考察了停留时间、填料厚度、温度和进水浓度等对氮磷去除的影响。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 试验用水

上海某城市污水处理厂二沉池出水,水质见表1。

1.1.2 粉煤灰填料原料

粉煤灰、脱硫石膏取自上海某电厂,黏土取自上海某建筑工地,脱水污泥取自上海某污水厂污泥脱水间。

1.1.3 实验药品

浓硫酸(AR)、过硫酸钾(AR)、抗坏血酸(AR)、钼酸铵(AR)、酒石酸锑氧钾(AR)、磷酸二氢钾(GR);硝酸钾(GR)、氢氧化钠(AR)、盐酸(AR)、碳酸钙(AR)等。

1.2 实验方法

1.2.1 粉煤灰填料制备

将粉煤灰、脱硫石膏、脱水污泥、黏土和水按一定的质量配比均匀混合,制成粒径为6~8 mm的颗粒,放入105℃干燥箱内干燥1 h后取出,再将其置于程控箱式电炉中,300℃下预热15 min,然后在900℃下焙烧30 min,自然冷却后取出,即得到粉煤灰陶粒填料。

1.2.2 曝气生物滤池挂膜

接种污泥取自二沉池回流污泥,采用人工接种,快速排泥法[6],将3 L接种污泥投加到曝气生物滤池中,加入二沉池出水,连续曝气6 h,静置10 min,排出上清液,再加入污水和2 L污泥继续曝气;反复此过程,第3 d开始连续进水、曝气;期间继续间歇性投加接种污泥。挂膜期间,每天测定NH3-N、TN、TP的去除率。20 d后,各污染物指标的去除率趋于稳定,填料上能够观察到生长的生物膜,镜检观察到大量的钟虫和轮虫,表明挂膜阶段趋于完成。

1.3 现场试验

1.3.1 HRT对氮、磷去除效果的影响

控制温度、填料高度等运行条件相同,调节4个曝气生物滤池的HRT分别为:1.5 h、2.5 h、3.5 h、4.5 h,考察不同的HRT对氮、磷等污染物去除效果的影响。

1.3.2 填料高度对氮、磷去除效果的影响

控制温度等运行条件相同,HRT均为3.5 h。串联两个曝气生物滤池滤柱,1号柱出水经蠕动泵打入2号柱。分别于曝气生物滤池中填料高度为60 cm、120 cm、180 cm、240 cm处的取样口取样,对比不同取样口出水水质状况,以考察填料高度对氮、磷等污染物去除效果的影响。

1.3.3 温度对氮、磷去除效果的影响

控制填料高度等运行条件相同,HRT均为3.5h。采用同一曝气生物滤池的夏季、秋季两组运行数据进行比较,探究温度对氮、磷等污染物去除效果的影响。试验期间夏季平均试验水温为22℃;秋冬季平均试验水温为14℃。

1.3.4 试验装置

曝气生物滤池外径18 cm、内径15 cm,总高2.2m,底部装有微孔曝气头。填料的填装高度1.8 m,超高10 cm。从底部至反应器顶端,每隔10 cm设有采样口。反应器采用底部进水的方式。

1.3.5 指标测试

氨氮(NH3-N)用纳氏试剂光度法测定,GB/T7479—1987;总氮(TN)用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定,GB/T 11894—1989;总磷(TP)用钼酸铵分光光度法测定,GB/T 11983—1989。

2 结果与讨论

2.1 停留时间对氮、磷去除效果的影响

2.1.1 停留时间对NH3-N去除效果的影响

HRT对NH3-N去除效果的影响见图1。从图1可以看出,随着HRT的不断增加,NH3-N去除率总体呈增长趋势。当HRT从1.5 h增加到4.5 h时,NH3-N平均去除率从84.6%上升到97.3%,出水基本维持在1 mg/L以下。滤池对NH3-N的去除效果较好,平均去除率都在80%以上,出水均满足一级A排放标准。

2.1.2 停留时间对总氮去除效果的影响

HRT对TN去除的影响见图2。从图2可以看出,曝气生物滤池对总氮的去除效果不够理想,延长反应时间,对提高总氮的去除效果不明显。水力停留时间为1.5 h、2.5 h、3.5 h、4.5 h时的TN平均去除率分别为8.01%、6.75%、14.88%、11.07%,最高去除率时为33.6%;并且HRT在1.5 h和3.5 h时,去除率波动比较大,当HRT为2.5 h时,波动相对较小。

曝气生物滤池对NH3-N的去除效果较好,对TN去除效果不理想。是因为:曝气生物滤池中曝气量较充分,硝化作用能够正常进行,氨态氮容易转化为硝态氮;而反硝化反应的缺氧环境不足,抑制了反硝化作用的正常发挥,使得脱氮效率不高。另外,污水碳氮比偏低也是脱氮效果不佳的重要因素[7]。

2.1.3 停留时间对总磷去除效果的影响

图3表示了停留时间(HRT)对总磷去除效果的影响。由图3可知,HRT在从1.5 h增加到3.5 h时,总磷去除率在增加,平均去除率从18.7%,去除率逐渐上升到39.5%,TP去除率达到最大,处理效果较好,达到国家二级排放标准;但此后,再提高停留时间至4.5 h时,TP去除率反而略有下降,平均去除率降为36.8%,可能是HRT过长使得嗜磷菌的释磷作用在环境条件可能的情况下得到实现所致。因此除磷的确定最佳水力停留时间为3.5 h。

2.2 填料厚度对氮、磷去除效果的影响

2.2.1 填料厚度下对NH3-N的去除效果的影响

填料厚度下对NH3-N的去除效果的影响见图4。由图4可知,当填料厚度从60 cm逐渐增加到120 cm、180 cm、240 cm时,NH3-N的平均去除率也由原来的77%增加到87.0%、95.2%、98.4%,说明填料越厚,处理效果越好。但随着厚度的不断增加,相同厚度的填料增加的去除率逐渐减少:0~60 cm、60~120 cm、120~180 cm、180~240 cm填料段对应的NH3-N平均去除率分别为77%、10%、8.2%、3.2%。相比较而言,0~60 cm段对NH3-N去除的贡献最大,这是因为在本区域内,水中的溶解氧较充足,自养硝化菌和异养菌发生竞争时,硝化菌占据优势,从而在该段硝化菌成为优势菌种,大部分氨态氮很快转化为硝态氮,而在后续段因经过前段滤料的处理,污水中NH3-N含量已明显降低,不足以为硝化菌提供充足的NH3-N,硝化菌不再占据优势,故而对NH3-N仍有去除能力,表现为NH3-N沿程逐渐降低[8]。

2.2.2 填料厚度对总氮去除效果的影响

填料厚度对总氮去除效果的影响见图5。由图5可知,TN的去除效果随着填料厚度的增加而有所增加,每个填料段都有一定的去除增加量,在填料高度分别为:60 cm、120 cm、180 cm、240 cm时,TN平均去除率分别为5%、7.5%、9.4%、10.1%,随着厚度增加,相同厚度填料去除率增量依此减小。

2.2.3 填料厚度下对总磷去除效果的影响

填料厚度下对TP去除效果的影响见图6。由图6可以看出,填料厚度的变化对TP的去除影响较为明显。在填料高度分别为:60 cm、120 cm、180cm、240 cm时,TP去除率分别为26.2%、28.8%、41.5%、44.4%。对比各个填料段的去除率发现,在两个串联的曝气滤池中,填料前段(0~60 cm)和(120~180 cm)的除磷效果较后段(60~120 cm)及(180~240 cm)的更优,这是因为曝气生物滤池前半段溶氧较充分,营养物质也相对较多,除磷微生物能够大量富集,充分发挥作用;后续的填料段溶解氧浓度降低,营养物质减少,抑制了微生物的活性,降低了除磷效果。

2.3 温度对氮、磷去除效果的影响

夏季运行时,平均水温为22℃,秋冬季运行时,平均水温为14℃。在相同的运行条件下,NH3-N、TN、TP的去除效果见图7~图9。

由图7可知,在秋季低温条件下,NH3-N的平均去除率86.6%,相比于夏季,去除率下降了约10%这说明,温度对NH3-N的去除存在影响,但比较小,在温度较低的条件下曝气生物滤池仍具有较好的氨氮去除效果。

由图8可知,温度的变化对TN去除率的影响较为明显。夏季时,TN去除率大多在10%~30%之间波动,平均去除率为15.1%;而秋冬季时,去除效果普遍较差,去除率大多低于5%,平均去除率为4.8%。与温度对NH3-N的影响相比,温度的变化对TN的影响较大,因为低温时,氨氮的硝化作用仍比较彻底,硝酸盐的供应也比较充足,但TN的去除在反硝化阶段受到了限制,使得TN的去除率偏低。

图9显示,夏季时,TP的平均去除率为39.5%;秋季时,平均去除率仅为12.7%。试验期间,水温呈逐渐下降的趋势,与TP的去除率变化非常相似,说明低温不利于磷的去除。

3 结论

(1)自制粉煤灰曝气生物滤池填料用于城市污水处理,对氨氮的去除效果最佳,可以达到一级A的排放标准;对总磷的去除效果次之,达到了二级排放标准;对总氮的去除较差,去除率偏低。

(2)停留时间对氮磷去除的影响是:HRT越长,NH3-N的去除率效果越好;HRT对TN的去除的影响不明显;HRT=3.5 h时,TP的平均去除率最高。

(3)填料厚度对氮磷的去除有较大影响。厚度越大,去除效果越好,但0~60 cm填料段是NH3-N的主要处理段,去除效果最好,平均去除率为77.1%;TP的主要去除区段是0~60 cm和120~180 cm段;填料厚度对TN去除的影响不明显。

(4)温度对TN、TP的去除有较大的影响,低温尤其不利于TN、TP的去除;温度低对氨氮的去除也有影响,比夏季时下降约10%,平均去除率86.6%,但影响较小,出水仍达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级标准A排放标准。

参考文献

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[3] 陈永志,彭永臻,王建华,等.A2/O-曝气生物滤池工艺反硝化除磷.化工学报,2011;62(3):797—804Chen Y Z,Pen Y Z,Wang J H,et al.Denitrifying phosphorus removal in A2/O-BAF process.CIESC Journal,2011;62(3):797 —804

[4] 武晓刚,史乐君,曹文平.两段BAF处理生活污水中试研究.科学技术与工程,2008;8(13):3563—3566Wu X G,Shi L J,Cao W P.Pilot-sutdy on treatment of domestic wastewater by two-stage BAF.Science Technology and Engineering,2008;8(13):3563—3566

[5] 张守彬,邱立平,杜茂安,等.3种填料曝气生物滤池处理效能及硝化特性对比.哈尔滨工业大学学报,2009;41(2):57—60 ,65Zhang S B,Qiu L P,Du M A,et al.Treatment efficiency and nitrification properties in three Biological aerated filters(BAF)with different media.Journal of Harbin Institute of Technology,2009;41(2):57 —60,65

[6] 何争光,谢丽清,张珂,等.复合生物膜反应器味精废水挂膜特性研究.水处理技术,2011;37(9):55—57He Z G,Xie L Q,Zhang K,et al.Reseaech on the training biofilm in the sequencing batch biofilm reactor by the monosodium glutamate wastewater.Technology of Water Treatment,2011;37(9):55—57

[7] 肖静,许国仁.低碳氮比污水对同步硝化反硝化脱氮的影响.水处理技术,2012;38(11),77—80Xiao J,Xu G R.Effect of low C/N nitrogen removal via simultaneous nitrification and denitrification.Technology of Water Treatment,2012;38(11):77—80

篇4:填料对曝气生物滤池效能的影响

曝气生物滤池是一种新兴的污水处理技术,填料的选择是滤池设计和影响出水水质的`关键因素.填料类型、填料粒径、滤层高度对曝气生物滤池的效能有重要影响.开发新型填料是提高曝气生物滤池效能的有效途径.

作 者:严子春 龙腾锐 何强 YAN Zi-chun LONG Teng-rui He Qiang 作者单位:严子春,YAN Zi-chun(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆,400045;兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃,兰州,7300710)

龙腾锐,何强,LONG Teng-rui,He Qiang(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆,400045)

篇5:2种不同填料曝气生物滤池处理生活污水的经验模型

曝气生物滤池在生活污水处理中的应用

从曝气生物滤池的原理、实际应用工艺、参数、优缺点等方面对曝气生物滤池在生活污水处理中的应用进行了阐述.

作 者:李炜 杨云龙 高富丽 LI Wei YANG Yun-long GAO Fu-li 作者单位:太原理工大学环境工程学院,山西太原,030024刊 名:科技情报开发与经济英文刊名:SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY年,卷(期):200717(9)分类号:X703关键词:生活污水处理 曝气生物滤池 工艺组合

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