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《河北工程大学》 2017年
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不同生物膜载体净化微污染河水试验研究

安恩方  
【摘要】:近年来,我国经济发展迅速,人口数量不断上涨,工业废水、生活污水和农业污水产量不断增加,我国城市河道普遍具有纳污功能,导致河水受到有机污染、部分水质指标超过地表环境质量标准。微污染河水是指受有机污染、氮、磷及有毒物质污染较低的河水,流经城市的河流多数存在微污染现象,由于目前的水处理技术多数针对高浓度工业废水和生活污水,且河流污染已经成为了突出的水环境问题,因此开展微污染河水净化技术相关研究是非常有必要的。本文在研究我国河流水体污染现状、分析河流污染原因及治理技术后,采用生物接触氧化工艺,在自行设计的生物接触氧化反应器中投加不同填料,针对邯郸市滏阳河微污染现象进行试验研究,希望为城市微污染河流的净化提供一定的技术支持,进而对提高水环境质量有所帮助。试验内容及主要结论如下:在反应器内选择生物绳填料、组合填料和弹性填料为代表性填料,进行对比试验,采用闷曝法启动反应器,考察了水力停留时间(HRT)、填料种类对本试验条件下反应器运行效果的影响。通过试验可知:在进水化学需氧量(CODcr)和氨氮(NH_4~+-N)的平均浓度分别为49.37 mg/L和3.56 mg/L的条件下,经30天反应器可启动成功;三种填料的CODcr、NH_4~+-N平均去除率分别稳定在68%和75%左右;代表反应器启动成功;HRT对三种填料去除污染物质效果有一定影响,但不显著;当HRT为24 h时,填料对污染物的综合去除效果更好;在曝气/停曝时间比为6 h:6 h、HRT为24 h的条件下,生物绳填料对CODcr、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率较高,分别为:75.87%、76.05%、37.1%和25.41%。采用生物绳填料进行试验,考察了DO和填料布设密度对污染物去除效果的影响,试验发现:DO浓度和填料布设密度对污染物去除效果有一定影响,但不显著;当DO浓度小于6mg/L时,DO浓度升高,COD和NH_4~+-N的去除率表现为增大的趋势,当DO浓度大于6mg/L时,DO浓度升高,COD和NH_4~+-N的去除率有所降低;DO浓度升高,总氮(TN)去除率呈下降趋势,而总磷(TP)去除率受DO变化影响不大,始终不高;随着布设密度的增加,COD、NH_4~+-N和TN的去除率呈上升趋势,TP的去除率波动较大,当布设密度为60%时,污染物质的综合去除效果更好。对影响污染物去除率的三个因素进行了三因素三水平正交实验,通过试验结果可知:水力停留时间、溶解氧、填料布设密度影响污染物去除率的主次顺序为:水力停留时间溶解氧填料布设密度。综合分析CODcr、NH_4~+-N、TN和TP去除效果,得出该试验条件下的最佳运行工况为:HRT=24h、DO=6 mg/L、填料布设密度为60%。
【关键词】:生物填料 生物接触氧化 影响因素 正交实验 微污染河水
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X52
【目录】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-11
  • 第1章 绪论11-34
  • 1.1 我国受污染河流研究背景11-12
  • 1.2 河流污染原因分析12-13
  • 1.3 受污染河流净化技术概述13-21
  • 1.3.1 物理修复方法13-15
  • 1.3.2 化学修复方法15-16
  • 1.3.3 生物修复方法16-18
  • 1.3.4 生态修复方法18-21
  • 1.4 生物接触氧化法21-31
  • 1.4.1 生物接触氧化法净化机理21-28
  • 1.4.2 挂膜方式的研究现状28-29
  • 1.4.3 最佳运行工况的研究现状29
  • 1.4.4 新型生物填料研究现状29-31
  • 1.5 研究的目的、意义及主要内容31-34
  • 1.5.1 研究目的与意义31-32
  • 1.5.2 主要研究内容32-33
  • 1.5.3 技术路线33-34
  • 第2章 试验材料与分析方法34-39
  • 2.1 生物填料的选择34-35
  • 2.2 试验装置的设计与运行35-36
  • 2.3 试验用水与接种污泥36-37
  • 2.4 检测项目与分析方法37
  • 2.5 试验安排37-39
  • 第3章 不同填料对污染物质去除效果的对比试验39-45
  • 3.1 概述39-40
  • 3.2 挂膜启动阶段污染物的去除效果对比与分析40-41
  • 3.2.1 COD_(CR)的去除效果对比与分析40
  • 3.2.2 NH_4~+-N的去除效果对比与分析40-41
  • 3.3 长期稳定运行动阶段污染物的去除效果对比与分析41-44
  • 3.3.1 COD_(CR)的去除效果对比与分析41-42
  • 3.3.2 NH_4~+-N、TN的去除效果对比与分析42-43
  • 3.3.3 TP的去除效果对比与分析43-44
  • 3.3.4 微生物相的观察44
  • 3.4 本章小结44-45
  • 第4章 不同布设密度对污染物质去除效果的对比试验45-53
  • 4.1 概述45
  • 4.2 挂膜启动阶段污染物的去除效果对比与分析45-47
  • 4.2.1 COD_(CR)的去除效果对比与分析45-46
  • 4.2.2 NH_4~+-N的去除效果对比与分析46-47
  • 4.3 长期稳定运行动阶段污染物的去除效果对比与分析47-51
  • 4.3.1 对COD_(CR)的去除效果对比与分析47-48
  • 4.3.2 NH_4~+-N的去除效果对比与分析48-49
  • 4.3.3 TN的去除效果对比与分析49-50
  • 4.3.4 TP的去除效果对比与分析50-51
  • 4.3.5 微生物相观察51
  • 4.4 本章小结51-53
  • 第5章 生物绳填料正交实验研究53-56
  • 5.1 正交实验设计53
  • 5.2 正交实验结果53-55
  • 5.3 本章小结55-56
  • 结论56-58
  • 致谢58-59
  • 参考文献59-64
  • 作者简介64
  • 攻读硕士期间发表的论文和科研成果64-65

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