一、好氧生物处理污水的过程控制(论文文献综述)
任杰辉[1](2021)在《好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究》文中研究表明污水高效处理对污水资源化利用及社会可持续发展具有重要意义。然而,由于受污水处理技术及其机理认识的限制,使得污水处理的效率低、处理成本高。本研究以好氧流化床生物膜反应器(aerobic fluidized bed biofilm reactor,AFBBR)为研究对象,基于欧拉-欧拉-欧拉(Euler-Euler-Euler)三流体模型、群体平衡模型(population balance model,PBM)等理论构建气液固三相流动耦合数学模型,获取系统多相流动参数;通过探究系统宏观与微观氧传质过程,揭示多相流动与氧传质效能的响应机制;利用高通量测序技术、定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)等手段分析流动传质对微生物特性的影响,结合污水处理效能分析结果,揭示多相流动传质与污水处理的响应机制。主要研究结果包括:(1)构建的Euler-Euler-Euler-PBM三流体耦合数学模型可较为准确的获取气液固三相流动参数。在较高曝气量条件系统中气液固三相流化速度、湍流强度和气相体积分数较高;曝气孔间距明显增加了气相在柱体径向的分散程度,对气液固三相流化速度影响不明显;曝气孔径显着改变了系统的气泡直径大小,在DS=0.16 mm条件系统小直径气泡(0.27~1.03 mm)数量占比明显较高,可达74.8%;当载体填充率20-30%时,悬浮载体的流化状态较好。(2)合适的曝气方式和载体填充率条件形成的多相流动特性改善了系统的宏观与微观传质效能,且碳源的差异影响了系统的氧传质效率及氧的扩散动力学特性。曝气量5.77 m3/(h·m3)、曝气孔间距10 mm、曝气孔径0.16 mm、载体填充率20-30%条件提高了系统气液相间的氧传质效能;生物膜中氧浓度扩散与生物膜的厚度呈现显着高斯分布关系;C:N和碳源类型条件污水中氧传质速率(oxygentransferrate,OTR)和生物膜中氧扩散呈现相反的趋势。(3)曝气方式、载体填充率和碳源改变了 AFBBR系统的处理效果。曝气量5.77 m3/(h·m3)、间距10 mm、孔径0.27 mm和载体填充率为20-30%条件系统的脱氮除磷效果高于其他工况条件;高C:N条件通过强化同步硝化反硝化速率增加了系统的脱氮效率,在该条件TN和TP的处理效率分别可达72.2%和67.4%;与葡萄糖、乙酸钠和淀粉相比,丙酸钠明显改善了系统的脱氮除磷效率;AFBBR系统对COD、NH4+-N和TN的降解动力学满足悬浮生物质底物拟制Haldane动力学模型,且高C:N和合适碳源(丙酸钠)条件系统中NH4+-N和TN的降解速率qs,max较其他条件高。(4)曝气方式、C:N和碳源类型影响了生物膜物理化学组成及微生物学特性。悬浮载体表面附着生物膜微观结构分布较为均匀,存在多种形态结构的微生物;胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中蛋白质的含量明显高于多糖和核酸,增加了生物膜在载体表面的附着程度;EPS中荧光基团类物质以类蛋白质为主,且其包含的官能团(多糖、羧基或烃基化合物、蛋白质、磷酸基团或硫酸盐基团、脂肪族基团)类型与生物膜类似;Protrobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes 为 AFBBR 系统的优势菌群,且系统中共检测24种脱氮型微生物和11种除磷型微生物。(5)曝气量5.77 m3/(h·m3)、间距10 mm、孔径0.27 mm和载体填充率为20-30%条件多相流动传质过程增加了功能微生物(Zoogloea、Acidovorax、Ottowia、Dechloromonas)丰度,并改善了功能基因(亚硝酸还原酶基因nirK/nirS、厌氧氨氧化基因AMX)的表达,促进了生物膜分泌较多的EPS,使得系统的CODcr、TN、NH4+-N和TP的处理效果达到最佳;与葡萄糖、乙酸钠和淀粉相比,丙酸钠通过改善系统微生物的组成及功能基因(nirS、nirK、AMX等)的表达,提高了系统的脱氮除磷效能。本研究成果从工程热物理学、环境工程学、微生物学等学科交叉的角度完善了 AFBBR系统中污水处理的机理,可为AFBBR系统设计及其推广应用提供技术与理论支撑。
宋沛[2](2021)在《多介质土壤层系统处理农村分散式污水的性能分析与应用研究》文中研究表明近年来,发展中国家农村地区的污水分散排放和缺乏有效处理的问题日益严重,引起了世界上学者的广泛关注。我国农村地区污水处理问题也越来越受到重视。我国农村污水最主要的来源为日常生活和畜禽养殖生产活动。由于缺乏管网建设和适用的分散式污水处理技术,农村污水未经有效处理就随意排放,会对周围水土环境、地下水资源、农村居民身体健康等方面造成危害。多介质土壤层(Multi-soil-layering,MSL)系统是一种适用于处理农村地区污水的新型生态污水处理技术,主要由土壤混合模块(Soil mixture blocks,SMBs)和通水层(Permeable layers,PLs)两个部分组成,分别承担厌氧区域和好氧区域的功能。MSL系统独特的砖砌式搭建结构,有利于污水渗流分布和延长水力停留时间(Hydraulicresidencetime,HRT)。MSL系统的主要污染物处理过程有吸附、截留过滤、化合物沉淀、絮凝胶体吸附、微生物代谢等污染物去除过程。一般在水力负荷率(Hydraulic loadingrate,HLR)和污染负荷较高的情况下,该系统依然可以保证对有机污染物、氮、磷的有效去除。MSL系统还具有占地需求小、运维便捷、无噪无臭等特点。以往研究多采用单因素对比的实验研究方案。但还有很多新的操作因子没有被关注研究过,而且目前多因子间交互作用对MSL系统污水处理性能的影响仍不明晰。以往研究中已经将MSL系统用于处理实际农村污水,但重点关注的仅是出水水质,而未涉及过对该系统的经济效益、环境影响这两方面的量化研究。除生活污水外,农村小规模的家禽养殖生产活动中排放的污水可能含有新兴有机污染物如抗生素。然而,MSL系统对含抗生素的污水处理效果仍未探究过。抗生素作为特殊药物,对MSL系统的污染物去除效果和系统内微生物特性的影响仍是未知。针对以上问题的挑战,本论文的研究内容及主要结果如下:(1)应用因子设计方法,通过运行8套MSL系统并搭载底层浸没、微生物接种、连续曝气三个因子及其不同水平,开展对农村生活污水的处理性能研究,并通过析因分析方法来揭示不同操作因子及其交互组合对污水中污染物去除效果的作用效应及其显着性。还结合逐步聚类分析(Stepwise-cluster analysis,SCA)方法建立一个污染物去除率预测模型,用于处理在MSL系统中各种污染物去除率离散数据的非线性关系。研究表明,连续曝气因子对有机污染物降解、化学除磷反应、硝化作用是有利的,对反硝化过程与最终脱氮是不利的。在MSL系统内搭载的微生物接种这一操作因子并没有表现出对处理性能的显着改善。搭载底层浸没因子不利于MSL系统在结构稳定性与处理性能方面的表现。未搭载底层浸没因子的MSL系统水流通畅,在结构稳定性与处理性能方面的表现更好。未搭载连续曝气因子的系统依靠自然复氧也可以保证系统内的氧量消耗,且比连续曝气因子搭载的系统对反硝化过程的消极影响更小。SCA方法能够有效处理不同污染物去除过程相关的去除率离散数据之间的非线性关系。研究结果将为MSL系统的稳定运行及其对污染物的有效去除提供有利的操作因子及水平设计参考。(2)以处理低碳氮比特征的农村生活污水为目标,主要利用实验因子设计方法,通过运行8套MSL系统并搭载外源活性污泥添加量、高分子固相碳源添加量、底部浸没区高度三个因子及其不同水平,重点进行了针对强化MSL系统中反硝化作用效能及其对硝酸盐氮(Nitrate nitrogen,NO3--N)去除,结合微生物多样性特性角度进行了深入研究。通过析因分析方法了解不同操作因子及其交互组合对SMBs中菌种丰富度、菌群结构多样性、反硝化菌种相对丰度等特征的作用效应及其显着性。研究表明,经过长期运行,SMBs中菌种的丰富度显着增加,高于原始土壤的水平。样品菌种丰富度的高低与SMBs中外源活性污泥添加量、高分子固相碳源聚丁二酸丁二醇酯(Poly butylene succinate,PBS)添加量、底部浸没区高度的因子水平高低成正比。样品菌群结构多样性的高低与底部浸没区高度的因子水平高低成正比,与高分子固相碳源PBS添加量、外源活性污泥添加量的因子水平高低成反比。丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、红环菌科(Rhodocyclaceae)、黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)是在SMBs混合土壤样品中筛选出的科分类水平下的优势反硝化菌种。MSL系统对NO3--N的去除性能差异与反硝化菌种总相对丰度在各混合土壤样品中的水平成正比。MSL系统搭载三个因子并且均采用高水平条件的情况下可以实现SMBs内最佳的反硝化作用和最优的NO3--N去除效果。本章研究结果,将揭示强化MSL系统中反硝化过程的微生物机制,并为优化MSL系统对污水中NO3--N的去除性能提供操作条件设计参考。(3)以析因分析研究结论中的有利因子及其水平为参考,开发了以MSL系统为核心处理单元的重力流复合生态床系统(Gravity-flow integrated ecological bed system,GIEBS),并详细介绍了其单元组成、结构设计、技术原理。应用GIEBS对实际农村生活污水进行了处理,并以生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)框架为基础,从经济效益和环境影响这两方面进行了量化评估。多功能厌氧酸化池(Multifunctional anaerobic acidification tank,MAAT)预处理单元对去除氮磷营养元素尤其是对提高污水的可生化降解性具有重要作用。MSL处理单元的污水处理效果最佳,且其对GIEBS的污水处理性能具有最大贡献。在GIEBS建设阶段,耗电成本仅占0.1%。农家乐运行GIEBS的成本仅为700元/年。GIEBS处理1 m3农家乐生活污水,平均运行成本仅不到0.4元。在GIEBS中,MAAT预处理单元的温室气体(Greenhouse gas,GHG)排放贡献比例最大,约91%。而MSL主处理单元和潜流人工湿地(Subsurface flow constructed wetland,SSFCW)后处理单元的温室气体排放贡献比例很小。GIEBS在有效处理实际农村污水的同时,对减缓温室气体排放也具有较好效果。低成本、高效能的GIEBS可以有效地缓解发展中国家尤其是地处偏远、经济欠发达的农村地区生活污水分散处理的困境。(4)应用因子设计方案,选定PLs填料种类、进水磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)浓度、进水pH值这三个因子,对MSL系统处理含SMX家禽养殖污水的性能影响。并结合析因分析结果确定了对MSL系统处理污水中SMX最有利的因子及水平配置。应用SCA方法处理MSL系统处理对污水中SMX的去除率和相关影响因素之间离散数据的非线性关系,并建立SMX去除率预测模型。还通过16s RNA微生物多样性分析方法,解析了SMBs中SMX相关的潜在优势抗性菌属。研究表明,含高浓度SMX的进水对MSL系统中部分微生物生化降解去除化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)的能力有显着的短期干扰。但MSL系统具有自我调节并恢复改善污染物处理功能的较强机制与能力。含低浓度SMX的污水对MSL系统去除污水中COD表现为无明显影响。pH是影响MSL系统中除磷化学反应过程及含磷化学产物形态与稳定性的关键因素。经过长期的酸性或碱性进水腐蚀,麦饭石样品表面形貌发生明显改变,形成了海绵状的复杂多孔结构,比表面积大大增加。但是,无烟煤样品的表面形貌却没有发生明显变化。使用麦饭石为PLs材料的MSL系统,对污水中NH4+-N和NO3--N的去除效果要好于使用无烟煤的系统。长期使用酸性进水的MSL系统中部分反硝化菌种受到负面影响,比使用碱性进水的MSL系统中反硝化作用受到的抑制作用更明显。各系统出水中,SMX浓度随着进水中SMX浓度的增加而增加。使用酸性且含低水平SMX浓度的进水、以麦饭石为PLs填料的系统,即MSL4达到了最优的SMX去除率(91.3%)。在MSL系统实验研究中,吸附作用被确定为污水与SMBs、PLs接触的处理过程中去除SMX的关键机制。进水pH差异对各MSL系统所对应的SMBs中的菌种丰富度水平具有显着影响作用。SMX浓度的高、低水平差异对样本间菌种组成的相似程度有潜在影响。研究结果有助于从因子分析、数值预测和微生物变化等方面更好地理解SMX在MSL系统中的去除机制。
魏世勋[3](2021)在《污水处理厂曝气系统分压曝气特性研究》文中进行了进一步梳理近些年来对污水处理厂生物曝气池中曝气系统的改良从未停止,主要是针对控制系统和曝气器的革新。本研究首创一种分压曝气的曝气方式,充分利用鼓风机产生的风压,在传统曝气方式的基础上对曝气管道和曝气器进行重新布置,实现了较高的氧传质性能。在本研究过程中搭建了双层分压且均分曝气量的分压曝气柱与传统曝气反应柱作为对比对象,进行了清水曝气充氧实验。紧接着利用两根反应柱采用SBR工艺模拟城市污水处理厂工况对配制废水与生活污水进行了对比处理研究,同时在反应柱连续运行了一个月之后对活性污泥的性质进行了检测。最后回到运行机理的层面,探究了分压曝气方式的构造特点及优点,并把扬州市汤汪污水处理厂作为案例采用分压曝气改造生物曝气池进行了经济性分析。通过研究,主要研究结论与内容如下:(1)通过清水曝气充氧实验,分压曝气被证实了具有较好的氧传递性能,并且有节能的潜力。分压曝气柱设置有效水深3.2m,在不同水深位置平均氧总转移系数Kla(20)为5.3 h-1;充氧速率Eo为0.0012 kg/h;氧转移效率EA为14.35%;充氧动力效率Ep为6.18 kg/kW*h,同时内部不同区域氧传递性能有差距,下半部氧传递性能低于上半部。在反应柱相同高度位置,两种曝气方式氧传质性能相近,总体上分压曝气氧传递系数、充氧速率和氧利用率平均比传统曝气柱低10.1%、10.4%和10.6%且上半部性能差距比下半部小。而相同高度位置分压曝气柱氧利用率比传统曝气柱平均高19.3%,上半部差距更明显。(2)采用SBR工艺在曝气阶段利用分压曝气对配制废水与生活污水进行处理,与传统曝气相比,展现出了较好的污染物去除效果。在分压曝气前60min各污染物质的降解速率小于传统曝气,有明显的延迟性,但在150min左右污水中各污染物质去除率几乎同时达到了稳定值,对配制废水中含有的总氮、总磷、COD的去除率分别达到了 63.8%、96%、90%;对生活污水中含有的总氮、总磷、COD的去除率分别达到了64%、95%、83.5%,各污染物质都有良好的降解效果,其中总氮去除率高于传统曝气,同步硝化反硝化(SND)现象更明显。总体处理出水水质与传统曝气柱出水水质指标近似。(3)经过一个月的SBR工艺连续运行后,分压曝气反应柱中活性污泥各项指标保持良好。污泥浓度SS为3890mg/L;污泥沉降比SV30为28%;污泥体积指数SVI为71.2mL/g;可挥发性悬浮物浓度VSS为2768mg/L;VSS/SS为71%,其中分压曝气柱中活性污泥有机分含量比传统曝气低3%左右。无松散、膨胀现象,保持着较高的活性,说明采用分压曝气方式进行污水处理对活性污泥有着正向反馈效应。(4)分压曝气系统在传统曝气的基础上进行改良,具有节能减碳的作用。这种布置方式可以减少鼓风机对曝气池上层产生风压的浪费,经过理论计算,采用双层分压、均分曝气量的分压曝气方式理论上可以减少鼓风机25%电量,以扬州市汤汪污水处理厂为例,每日用于曝气池鼓风机的电量可节约约7275.6kW·h,相当于每日节省约2910.24kg标准煤,减少约5711.35kgCO2排放;采用更复杂的分压曝气方式理论上可以减少更多电量,但考虑到处理水质达标要求和简化性需求,仍需进行实验和经济性分析。(5)若对扬州汤汪污水处理厂生物曝气池采用分压曝气方式进行改造,粗略统计共需EDI微孔曝气器约8512个;罗茨鼓风机6台;PVC材质管道若干,所需材料费约41万元。每年污水厂所用于鼓风机的电费约为644.4万元,建成之后每年可从鼓风机电量中节省约161.1万元,一年内收益即可超过改造所需材料费,有巨大的应用前景。
孙进才[4](2021)在《ZY污水厂Bardenpho工艺应用实效及工艺特性研究》文中研究指明随着各地城市污水排放标准的不断提高,城市污水处理厂新建及提标改造采用Bardenpho工艺的工程实例日益增多。本文对Bardenpho工艺在华北地区ZY污水厂的应用实效及其工艺特性进行了研究。研究内容包括四部分,一是分析该厂进水水质变化规律、厂内废水排放对进厂水水质的影响、生化池各运行参数的变化规律,掌握环境因素对工艺运行的影响程度。二是对主要污染物在Bardenpho工艺的沿程变化进行监测,研究其处理效果。三是对影响除磷脱氮的主要影响因素进行系统分析并用试验验证分析结果。四是将ZY污水厂Bardenpho工艺与相邻城市污水厂具有生物除磷功能AAO工艺的运行效果进行对比,旨在分析ZY污水厂生物除磷功能缺失的原因。研究结果为ZY污水厂Bardenpho工艺的日常运行调控优化、减少运行成本提供依据,也为其他同工艺污水厂的升级改造及日常运行提供借鉴,特别是为ZY污水厂四期工程设计提供数据支持。研究发现:1.2019年3月~2020年9月,对ZY污水厂进水CODcr、BOD5、SS、TN、NH3-N、pH、TP进行连续监测。除p H值外,各项指标的最大值均超过设计上限,特别是期间进水SS异常升高时,出水均能稳定达标,说明Bardenpho工艺耐冲击负荷性极强。对Bardenpho工艺生化池内的各污染物沿程变化监测发现:CODcr主要在预缺氧区被去除;NH3-N主要在预缺氧区、前缺氧区被稀释,在前好氧区被去除,前好氧区第三廊道末端已经达标;前好氧区二、三廊道总体平均硝化速率为1.3mg NH3-N/(g VSS·d),接近第一廊道的二倍;NO3--N的去除位置主要为预缺氧区和前缺氧区,后缺氧区没有反硝化效果;TN在预缺氧区大幅下降;TP沿生化池呈现缓慢下降的趋势,厌氧区没有明显的释磷现象;未降雨期间,预缺氧区、厌氧区、前缺氧区、后缺氧区的DO均满足各功能区的要求。降雨期间DO在各区均升高,后缺氧区DO无法满足缺氧条件。说明Bardenpho工艺实际运行效果偏离了工艺理论及设计预期,CODcr在预缺氧区、厌氧区被活性污泥吸附去除达标,厌氧区没有释磷现象,后缺氧区在常规条件下运行时没有反硝化作用。2.分析排除了温度、pH、SRT、NO3--N、DO、除磷剂等因素对生物除磷的影响后,停止生化池末端除磷剂投加,运行一个污泥龄后出水TP明显升高,证明系统主要依靠化学法去除。随后进行小型试验,取厌氧区混合液,分别投加乙酸钠、生化池进水作为碳源,看是否有释磷现象。投加乙酸钠释磷量最高可达9.90mg/L。生化池进水有较明显的释磷现象,释磷量为4.06mg/L。证明厌氧区缺乏小分子碳源是影响生物除磷效果的主要因素。3.为了减少系统运行的碳源补充量,尝试碳源不同投加点的生产试验和不同碳源种类的小型比选试验。认为投加点在前缺氧区时反硝化效果要优于后缺氧区。液体乙酸钠作碳源的反硝化效果明显优于其他二种复合碳源,复合碳源含有一定浓度的NH3-N、TN、TP。Bardenpho工艺冬、夏两季硝化效果良好且稳定,夏季活性污泥的反硝化速率是冬季的2~5倍。4.对SD污水厂进水水质、具备生物除磷功能的AAO工艺生化池内的各污染物沿程变化监测发现:SD污水厂进水水质变化范围略小于ZY污水厂,出水水质稳定达标,生化池厌氧区有明显的厌氧释磷现象。与ZY污水厂Bardenpho工艺相比,最大的区别是其生化池没有预缺氧区,生化池进水直接进入厌氧区,有机物浓度高,可被聚磷菌利用的小分子碳源充足。进一步证明ZY污水厂改良AAO工艺和Bardenpho工艺没有生物除磷功能的原因是厌氧区缺乏小分子碳源,其中预缺氧区的设置是重要的影响因素。5.Bardenpho工艺耐冲击负荷、处理效果稳定、满足较高的达标要求。运行中可保持足够的处理余量,减少出水水质波动引发超标的几率。特别是进水TN异常升高时,后缺氧区投加碳源强化反硝化可以保证去除效果。但也存在运行成本高、生物除磷功能差、常规运行时后缺氧区、后好氧区几乎没有处理效果等缺点,预缺氧区的设置是否必要是今后继续研究的课题。
范梓昀[5](2021)在《组装式一体化同步脱氮除磷生物滤池装置研发与应用》文中认为随着全国各省农村生活污水排放标准的颁布实施,对污水处理工艺脱氮除磷效果提出了较高要求,迫切需要适用于农村污水的高效率、易维护、运行成本低、氮磷稳定达标的处理技术。本论文通过构建高效脱氮除磷组合填料,研发了耐水量水质冲击负荷、便于安装维护的组装式一体化同步脱氮除磷生物滤池,用于分散式农村污水的达标处理。本论文主要结果如下:(1)确定强化除磷填料。通过静态吸附实验可知海绵铁和加气混凝土砌块除磷均主要为化学吸附,理论磷吸附量分别为2.139 mg/g和1.849 mg/g,即两种材料均有较好的强化除磷性能,考虑节约成本与资源回用,除磷填料选择加气混凝土砌块废料。(2)优化生物滤池最佳运行参数。通过系统的水力负荷、曝气速率和污染负荷3个单因子实验,得出单因子的扰动对总磷(TP)去除率影响较小,而对氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)去除率影响较显着。通过响应曲面法量化3个变量对系统去除率的影响,得出最佳运行参数:水力负荷为1.92 m3/m2/d、无曝气、浓度负荷为2.01倍二级标准。(3)验证系统运行效果与稳定性。运行预测的最佳运行参数,出水的NH3-N、TN、COD和TP均达到一级A标准。在抗水力负荷冲击试验中,NH3-N、TN、COD、TP去除率的平均变化率为-5.32%、-6.31%、-6.52%、-0.53%;在抗污染负荷冲击试验中,NH3-N、TN、COD、TP去除率的平均变化率为-3.74%、-5.24%、-4.91%、-0.32%;证明了系统有较好的耐水量和水质冲击负荷的能力。(4)分析微生物群落结构与功能。通过微生物Alpha多样性分析,微生物多样性比较:好氧单元<反硝化单元,沸石<复合介质土壤;在Top30优势菌属中,具有去除COD功能的菌属占比为30%,主要分布于好氧层沸石(41.28%)和反硝化层沸石(39.93%);具有去除NH3-N功能的菌属占比为26%,主要分布在好氧层沸石(33.36%)和反硝化层沸石(43.11%);具有去除硝氮功能的菌属占比为28%,主要分布于复合介质土壤(55.95%);由网络图分析得,好氧层沸石菌群的关键物种是Nitrospira(硝化螺菌)、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia(伯克氏菌属),反硝化层沸石菌群的关键物种是Nitrococcus(硝化球菌属)、Sinomonas(中国单胞菌属),反硝化层复合介质土壤菌群的关键物种是Zobellella(卓贝儿氏菌属),以上关键物种在菌群中起到核心作用。(5)分析示范工程运行效果与成本。实际工程应用中增加一体化生物滤池后,COD、NH3-N、TN和TP去除率的平均提高率为27.08%、46.45%、48.08%和55.17%,终端出水达到一级A标准;工程吨水投资成本为0.52万元/t,吨水运行成本为0.35元/t,即该工艺投资运行成本较低,适合农村污水工程应用和现有工程提标改造。
李昀婷[6](2021)在《农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置设计与处理效果研究》文中研究指明我国农村生活污水具有污水量大且分散的特点,难以实现集中处理,现阶段大部分农村生活污水以直接外排或简易人工湿地、化粪池处理为主,生活污水处理程度低,对附近流域水环境以及土壤环境具有较大影响。但由于农村建设资金有限、人口居住分散、管网建设难度大,传统的集中式污水处理技术并不适合推广使用。因此研究和设计处理效率高、实用性强、便于运行维护与管理的农村生活污水处理技术和装置,可以为农村生活污水处理技术推广与产业化提供理论和技术支撑,具有一定现实意义。本研究将AAO处理技术与接触氧化处理技术的优势相结合,形成了以AAO-生物接触氧化工艺为核心处理技术的生活污水一体化处理装置,并从一体化处理装置的设计与启动、最佳运行参数确定、低温条件下运行处理效果以及不同填料处理效果等角度开展实验研究,取得以下研究成果。(1)通过对比不同生活污水一体化处理技术的需求和适用性,完成了农村生活污水一体化处理装置的主体工艺设计。在实验装置的启动阶段,采用自然接种的挂膜方式,绳型生物填料挂膜接种15d,填料表面生物膜生长状态良好,出水水质稳定。镜检显示,填料生物膜微生物在时间顺序上逐渐形成了一条由细菌、原生动物过渡到后生动物的完整生物链,通过指示微生物判断生物膜的处理能力及污泥情况,完成实验装置的启动。(2)对水力停留时间(HRT)、曝气量、曝气方式及除磷药剂添加量进行最佳参数的确定,并开展了水温参数对生活污水一体化处理装置的运行效果影响的研究。综合分析实验结果以及经济指标等因素,确定农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置的最佳运行参数为:HRT在9h左右,采用间歇曝气方式,曝气量为15L/min,除磷药剂PAC投放量约为50-60ppm。实验装置在该最佳控制参数运行,污水污染物去除效率高,出水水质较为稳定,运行处理效果较好。(3)对不同材质和性质的膜生物填料的处理效能进行对比分析,并通过稳定运行情况反应不同填料的生物膜生长情况。传统维纶绳填料挂膜时间长、速度慢,材料易腐蚀,且生物绳的安装密度小,膜生物量不足,抗冲击性较差。MBBR填料挂膜速度较快且显示出优秀的处理能力,但是使用在一体化处理装置中操作困难,装置结构要求复杂,难以维护,更适宜在小型污水处理站或污水处理厂使用。而聚酯类绳型填料比表面积大,保水力强,挂膜速度快,处理效果优良,更适合在一体化污水处理装置中使用。
倪静[7](2021)在《制浆造纸废水处理工艺研究与实践》文中研究说明造纸行业产生的大量废水一直以来被列为我国重点水环境污染源,也是环境监管的重点对象。随着国家废水排放标准的不断提高,企业需要断提升自身废水处理能力才能使得生产废水水质稳定达标排放。本课题以扬州某制浆造纸公司配套废水处理厂中生化污水处理系统的升级和技术改进为背景,通过了解制浆造纸废水的来源,研究制浆废水处理方法,分析扬州某制浆造纸公司废水处理工艺存在的问题,提出工艺改造方案。运用厌氧+A/O+芬顿氧化+混凝沉淀组合工艺处理废纸制浆造纸生产过程中产生的废水,其中采取IC厌氧反应器+A/O处理一般有机物,采用芬顿氧化处理难降解的有机物,最后结合混凝沉淀去除剩余的有机物,确保废水达标排放。论文取得的主要研究成果如下:(1)采用IC厌氧+A/O+芬顿氧化+混凝沉淀组合工艺处理制浆造纸废水效果稳定,出水达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)表二制浆和造纸联合企业的要求(COD:90mg/L)。(2)探讨了芬顿氧化反应时间、温度、pH值、FeSO4·7H2O和双氧水的投加量对处理效率的影响,各个受影响因子之间的主次相互关系是:H2O2投加量>FeSO4·7H2O投加量>pH值>反应时间。(3)芬顿氧化系统当pH值为4,浓度为27.5%的H2O2投加量为500mg/L,FeSO4·7H2O投加量为800mg/L时,其去除效率最佳。其后混凝沉淀最好的反应性和环境处理条件分别为:水温30摄氏度,pH值8,PAM用量4mg/L。在该条件下的组合工艺的COD去除率为66.99%。运行费用为3.16元/吨左右。(4)通过工艺实际运行效果证明本次厌氧+A/O+芬顿氧化+混凝沉淀的工艺组合,效果稳定,厌氧系统去除率稳定在80%以上,A/O去除率稳定在60%以上。当进水COD500065mg/L出水COD低于65mg/L,总去除效率可达98%以上,能够稳定达到制浆造纸废水排放标准。
桑林林[8](2021)在《文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究》文中指出随着我国城镇化建设的发展和各地特色经济建设步伐的加快,城镇污水量不断增加所引发的环境污染,已成为我国城镇普遍面临的严峻问题。针对小城镇污水集中处理过程中主要存在的问题,如污水总量不大,排污分散,排水不均匀性强;污水厂投入运行后污水的进水水质和进水水量存在较大波动;污水处理要求高,必须按照国家最新排放标准执行等,本课题以文昌市龙楼镇区污水处理厂设计为例,结合当地污水排水系统现状、地形、气候等实际情况,围绕污水水质水量预测、污水处理工艺和污泥处理处置方法的确定及厂区总体布局等方面进行了研究,对小型城镇污水处理系统的建设具有借鉴意义,其主要结果如下:1.针对文昌市龙楼镇区常住人口数与户籍人口数不相匹配的特点,分别利用城市人均综合用水量指标法和城市分类用地指标法对镇区污水处理系统进水量进行预测,确定了龙楼镇区近期(2020年)污水量为1.0万m3/d,远期(2025年)污水量为3.5万m3/d。预测镇区污水厂进水水质主要指标为COD≤250 mg/L,BOD5≤140 mg/L,NH4+-N ≤ 30 mg/L,TN ≤ 35 mg/L,TP ≤ 5mg/L,SS ≤ 200mg/L。2.在AAO反应器的模拟试验中,COD和BOD5的去除率均可达到80~85%。BOD 污泥负荷从试验初期的 0.16 kgBOD5/kgMLSS·d增加至 0.23kgBOD5/kgMLSS·d;出水COD随进水量的增大而升高,但其值仍可保持在65 mg/L以下;出水总氮去除率亦可达到70%以上。在整个反应器运行过程中,污泥沉淀性能良好。污泥混凝沉淀适宜的PAC与PAM的投加比为40:1。3.通过不同污水处理工艺的脱氮除磷功能、系统运行的稳定性、技术可靠性、运行成本等方面比较,确定了龙楼镇区污水处理主工艺为“AAO+深度处理”工艺,其流程为:工业废水及生活污水→粗格栅→提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→AAO池→二沉池→高密度沉淀池→滤布滤池→紫外消毒池→宝陵河。可实现出水各项指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)一级A排放标准。4.考虑到污泥特性、投资成本、稳定性和运行管理等因素,本项目选择了重力浓缩和板框压滤机压缩的污泥处理方案,并确定相关工艺参数。近期产泥量较小时,压缩污泥送往就近的城市垃圾填埋场卫生填埋;远期产泥量增加时,则送至电厂焚烧处理。
柯仲祥[9](2021)在《污水处理过程中出水水质预测及多目标优化控制》文中认为污水处理过程存在非线性、大滞后、强耦合等特点,出水水质难以及时测量,导致大多数污水处理厂控制不及时,污水处理效率低下。为使出水水质达标,往往通过加大曝气量等措施来提高出水水质质量,但这些措施又会导致污水处理过程电能消耗严重。因此,本文以长沙某污水处理厂实际项目为背景,研究智能优化控制算法对污水处理过程中的控制变量加以优化,以达到出水水质和能耗间的平衡。针对污水出水水质在线监测困难的问题,为及时获取出水水质反馈,本文以进水水质相关参数为辅助变量,利用支持向量机(SVM)对出水氨氮和出水总氮进行预测。通过改进粒子群算法(IPSO)优化SVM参数,并结合遗传算法(GA)的交叉及变异理念,最终建立基于IPSO-GA-SVM的出水氨氮和出水总氮的预测模型。仿真表明,IPSO-GA-SVM模型优于PSO-SVM和IPSO-SVM模型,具有良好的预测精度。曝气过程溶解氧(DO)浓度及缺氧池中硝态氮(NO)浓度是影响污水处理过程电能消耗的重要因素。在预测出水水质的基础上,为降低系统的能耗,本文提出改进的多目标粒子群算法(IMOPSO),以出水水质和能耗为优化目标,以溶解氧浓度和硝态氮浓度为控制变量,在保证出水水质达标的情况下,降低污水处理运行能耗。为提高优化效果,以1小时为一个优化周期,并将优化值作为底层PID控制器的设定值,实现溶解氧与硝态氮的跟踪控制。根据实际污水厂的工艺流程及控制要求,分析控制系统的需求,设计基于三层网络的PLC控制系统。在完成硬件配置、上位机组态及控制程序编写后,利用OPC技术建立MATLAB控制优化站和Wincc之间的通讯,实现基于IMOPSO优化的DO和NO设定值的现场投运。现场投运效果表明,动态设定值调整策略能够使污水处理过程的能耗降低。
王延林[10](2021)在《厌氧/好氧生物流化床联合处理高浓度难降解有机废水示范工程运行特性研究》文中指出近年来,随着工业化程度不断加深,工业废水所带来的环境污染问题也愈发严重。工业废水包含高浓度废水和难降解废水两类,前者COD高,有机物含量高,可生化性良好,p H低;后者可生化性差,水中污染物极难被微生物降解。传统的处理方法能在一定程度上完成上述废水的处理,但都或多或少存在如占地面积大、处理效果差、投资成本高、产生污泥多、产生二次污染等缺点,故亟需开发新型水处理技术。本文分别以豆制品废水和聚丙烯酸酯废水为高浓度难降解废水处理对象,采用课题组自主研发的以SSSAB(螺旋对称流厌氧反应器)和AFB(气升式外循环涡旋强化生物脱氮流化床反应器)为主体的厌氧/好氧生物流化床联合处理技术,进行生产性工程示范试验研究,从反应器启动、运行特性、有机组份降解途径和厌氧颗粒污泥菌群结构变化等方面研究示范工程的运行性能,以期为进一步工程示范的推广应用提供理论支持和数据支撑。具体研究结果如下:1、厌氧/好氧生物流化床联合处理聚丙烯酸酯废水(1)SSSAB的启动与运行特性:历时30 d启动成功,进水中聚丙烯酸酯废水比例为37.5%;稳定运行期间进水平均COD浓度为1559 mg/L,COD平均去除率为36.4%,最高可达40.2%;出水p H稳定在7.49左右,低于进水;能够经受容积负荷为1.11~2.18kg COD/(m3·d)的冲击。(2)SSSAB进出水有机组份变化:进水中含有42种有机物,出水中有机物种类少于进水,出现醇类,氨基酸类、烯类、芳香脂类和醚类物质;出水中小分子有机物相对含量上升。(3)AFB的启动与运行特性:历时12 d启动完成;稳定运行期间进水平均COD浓度为979 mg/L,出水平均COD浓度135 mg/L,COD平均去除率86.0%;出水平均氨氮浓度为0.7 mg/L,氨氮去除率接近100%;出水p H较进水有所上升,保持在7.8左右。(4)厌氧/好氧生物流化床联合处理效果:厌氧段HRT=2 d,平均OLR为0.83 kg COD/(m3·d),好氧段HRT=3 d,平均OLR为0.31kg COD/(m3·d);系统平均COD去除率为91.0%,厌氧段贡献率为41%,好氧段贡献率为59%。2、厌氧/好氧生物流化床联合处理豆制品废水(1)SSSAB启动与运行特性:历时60 d启动成功;稳定运行时反应器平均OLR为13.33 kg COD/(m3·d),进水为3158~5409 mg/L,出水降低至450~1043 mg/L,COD的平均去除率为84.7%。(2)AFB的启动与运行特性:历时10 d启动完成,进水平均COD浓度670 mg/L,COD平均去除率为83.0%;进水平均氨氮浓度179 mg/L,平均去除率为96%。(3)厌氧/好氧生物流化床联合处理效果:厌氧段HRT=7.2 h,平均OLR为13.33 kg COD/(m3·d),好氧段HRT=12 h,平均OLR为0.31 kg COD/(m3·d);COD平均去除率为97.0%,厌氧段贡献率为84%,好氧段贡献率为16%;最终出水平均氨氮浓度为3.1 mg/L,平均去除率为96.0%;厌氧进水平均p H为5.08,厌氧出水平均p H为7.1,经过好氧处理,平均p H降低至6.71,运行稳定;与其他处理工艺相比,该处理系统厌氧段的容积负荷具有明显优势。(4)长期运行特征:7个月内该系统出水COD稳定在47~329mg/L之间,其COD去除率一直在90.0%以上,系统运行稳定,效果良好。3、厌氧颗粒污泥群落结构演变研究(1)细菌群落结构演变:与接种厌氧颗粒污泥相比,处理聚丙烯酸酯废水的污泥中细菌种类减少,群落结构简化,各细菌种群相对丰度变化较小,有增有减;处理豆制品废水的污泥中细菌种类增多,群落结构复杂程度增加,除了Bacteroidetes_vadin HA17,其他属的细菌相对丰度都呈上升趋势。(2)古菌群落结构演变:与接种厌氧颗粒污泥相比,处理两种废水后的污泥都呈现出古菌种类减少,种间数量差距增大的趋势;优势种群变化一致,其中,门分类层面上Euryarchaeota是优势种群,属分类层面上,优势种群由Methanobacterium变成Methanosaeta。
二、好氧生物处理污水的过程控制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、好氧生物处理污水的过程控制(论文提纲范文)
(1)好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 好氧流化床生物膜反应器应用及发展趋势 |
1.2.1 流化床生物膜反应器概述 |
1.2.2 AFBBR设计及运行的参数 |
1.2.3 AFBBR应用现状与存在问题 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 气液固三相流动特性数值模拟研究进展 |
1.3.2 多相流动过程中氧传质机制研究进展 |
1.3.3 流动传质与污水处理机制研究进展 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 AFBBR反应装置 |
2.1.1 AFBBR系统装置简介 |
2.1.2 悬浮填料 |
2.2 接种污泥与模拟污水 |
2.2.1 接种污泥 |
2.2.2 实验用水 |
2.3 反应器启动与常规指标分析方法 |
2.3.1 反应器启动方法 |
2.3.2 常规指标分析方法 |
2.4 氧传质特性分析方法 |
2.4.1 清水曝气充氧性能分析方法 |
2.4.2 OTR分析方法 |
2.4.3 生物膜微观氧浓度与动力学分析 |
2.5 生物膜参数分析方法 |
2.5.1 生物量测定与计算 |
2.5.2 SEM分析 |
2.5.3 EPS提取与测定分析 |
2.5.4 荧光光谱分析 |
2.5.5 红外光谱FTIR分析 |
2.6 生物膜微生物群落与功能型基因分析方法 |
2.6.1 生物膜样品前处理 |
2.6.2 DNA提取与目标片段扩增 |
2.6.3 高通量测序 |
2.6.4 qPCR分析 |
2.7 统计学分析方法 |
3 气液固三相流动耦合模型构建及流动特性模拟研究 |
3.1 模型理论基础 |
3.1.1 多相流模型理论 |
3.1.2 湍流模型理论 |
3.1.3 PBM模型理论 |
3.1.4 相间作用力模型理论 |
3.2 三相流动耦合模型构建与验证 |
3.2.1 物理模型构建与边界条件设置 |
3.2.2 Euler-Euler-Euler-PBM耦合模型构建 |
3.2.3 模型的适应性评价 |
3.2.4 模拟参数条件设置 |
3.3 气液固三相流动特性模拟分析 |
3.3.1 曝气量对气液固三相流动影响分析 |
3.3.2 曝气孔间距对气液固三相流动影响分析 |
3.3.3 曝气孔径对气液固三相流动影响分析 |
3.3.4 载体填充率对气液固三相流动影响分析 |
3.4 本章小结 |
4 气液固三相流动对相间氧传质特性影响研究 |
4.1 清水曝气充氧性能研究 |
4.1.1 曝气量对充氧性能影响分析 |
4.1.2 曝气孔间距对充氧性能影响分析 |
4.1.3 曝气孔径对充氧性能影响分析 |
4.1.4 载体填充比率对充氧性能影响分析 |
4.2 污水处理过程中氧传质机制研究 |
4.2.1 曝气方式对污水中氧传质性能的影响 |
4.2.2 碳源对污水中氧传质性能的影响 |
4.2.3 填充率对污水中氧传质性能的影响 |
4.3 生物膜微观氧扩散动力学分析 |
4.3.1 生物膜微观氧转移规律分析 |
4.3.2 曝气方式对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
4.3.3 碳源对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
4.3.4 载体填充率对生物膜微观氧扩散动力学的影响 |
4.4 多相流动特性与氧传质效能响应关系分析 |
4.4.1 曝气方式及载体填充率与氧传质效能响应关系分析 |
4.4.2 碳源与氧传质效能响应关系分析 |
4.5 本章小结 |
5 基于流动传质的污水处理效能优化及作用机制研究 |
5.1 AFBBR系统污水处理效能优化研究 |
5.1.1 有机物处理效果分析 |
5.1.2 氮处理效果及机制分析 |
5.1.3 磷处理效果分析 |
5.1.4 多相流动传质与污水处理效能响应关系分析 |
5.2 碳氮比对污水处理机制影响研究 |
5.2.1 C:N对污水处理效果的影响 |
5.2.2 C:N对沿程污染物浓度分布的影响 |
5.2.3 C:N、氧传质效能与污水处理效能响应关系分析 |
5.3 碳源类型对污水处理机制影响研究 |
5.3.1 碳源类型对污水处理效果的影响 |
5.3.2 碳源类型对沿程污染物浓度分布的影响 |
5.3.3 碳源类型、氧传质效能与污水处理效能响应关系分析 |
5.4 本章小结 |
6 多相流动传质与生物膜特性响应机制研究 |
6.1 生物膜表观特性及官能团组成分析 |
6.1.1 生物膜表观特性 |
6.1.2 基于FTIR技术的生物膜官能团组成分析 |
6.2 流动传质对EPS组成及分布的影响 |
6.2.1 EPS含量分布规律 |
6.2.2 EPS荧光组分确定与分析 |
6.2.3 基于FTIR技术的EPS化学组成分析 |
6.3 流动传质对微生物组成及功能基因表达的影响 |
6.3.1 微生物群落多样性分析 |
6.3.2 微生物群落组成分析 |
6.3.3 功能微生物及q PCR功能基因分布特性 |
6.4 多相流动传质、污水处理效能与微生物群落响应关系分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望与建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)多介质土壤层系统处理农村分散式污水的性能分析与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国农村地区污水处理现状 |
1.1.2 农村污水分散排放的影响 |
1.1.3 治理农村污水的对策 |
1.2 常见的农村污水处理技术 |
1.2.1 物理处理技术 |
1.2.2 生物处理技术 |
1.2.3 生态处理技术 |
1.3 多介质土壤层(Multi-soil-layering,MSL)系统污水处理技术 |
1.3.1 MSL系统的构型及特点 |
1.3.2 国内外对MSL系统的研究进展 |
1.3.3 国内外对MSL系统的工程应用 |
1.3.4 MSL系统研究的不足与空白 |
1.4 研究目的及意义 |
1.5 研究内容及技术路线 |
第2章 MSL系统处理农村生活污水的研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 农村生活污水的配制 |
2.2.2 因子设计实验方案 |
2.2.3 MSL系统设置 |
2.2.4 实验运行及水质检测 |
2.2.5 SCA方法 |
2.2.6 数据处理及分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 MSL系统出水DO、pH的变化 |
2.3.2 MSL系统对污水中COD、BOD_5的去除 |
2.3.3 MSL系统对污水中TP的去除 |
2.3.4 MSL系统对污水中NH_4~+-N、NO_3~--N、TN的去除 |
2.3.5 因子及其交互作用对污染物去除的析因分析 |
2.3.6 污染物去除率预测模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 MSL系统强化去除农村生活污水中硝酸盐氮的反硝化微生物多样性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 低碳氮比农村生活污水的配制 |
3.2.2 MSL系统设置及因子设计实验方案 |
3.2.3 实验运行及水质检测 |
3.2.4 SMBs中混合土壤取样 |
3.2.5 16s RNA微生物多样性分析 |
3.2.6 数据处理与分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 MSL系统对污水中NH_4~+-N、NO_3~--N、TN的去除效果 |
3.3.2 微生物Alpha多样性分析 |
3.3.3 因子及其交互作用对微生物Alpha多样性的析因分析 |
3.3.4 SMBs中与污染物去除相关的功能菌种分布 |
3.3.5 因子及其交互作用对反硝化菌种总相对丰度的析因分析 |
3.3.6 反硝化菌种相关的冗余分析 |
3.3.7 微生物Beta多样性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 重力流复合生态床系统的污水处理性能与环境经济效益分析研究-以山东省临沂市农村地区的实际工程应用为例 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究地点及重力流复合生态床系统(GIEBS) |
4.2.2 定量评估环境经济效益的生命周期系统边界 |
4.2.3 GIEBS各处理单元出水水质检测 |
4.2.4 温室气体排放潜力计算 |
4.2.5 经济成本与温室气体排放的清单管理 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 GIEBS及各处理单元介绍 |
4.3.2 GIEBS及各处理单元的污水处理效果 |
4.3.3 GIEBS的温室气体排放潜力评估 |
4.3.4 GIEBS的经济成本分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 MSL系统处理含磺胺甲恶唑农村家禽养殖污水的性能、机理研究及微生物多样性分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 因子设计实验方案 |
5.2.2 MSL系统设置与含SMX家禽养殖污水的配制 |
5.2.3 实验运行 |
5.2.4 水质指标及SMX的检测 |
5.2.5 SCA方法 |
5.2.6 SMBs中混合土壤取样与16s RNA微生物多样性分析 |
5.2.7 PLs材料的表面微观形貌特征 |
5.2.8 数据处理及分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 MSL系统出水pH、DO、ORP的变化 |
5.3.2 MSL系统出水中常规污染物去除率的变化 |
5.3.3 MSL系统出水中SMX去除率的变化 |
5.3.4 因子及其交互作用对污染物去除的析因分析 |
5.3.5 SMX去除率预测模型 |
5.3.6 微生物多样性分析 |
5.3.7 SMBs样品中与常规污染物去除相关的功能菌种分布 |
5.3.8 SMBs样品中与SMX去除相关的功能菌种分布 |
5.3.9 对SMX具有优势抗性菌种相关的冗余分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与创新、研究展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)污水处理厂曝气系统分压曝气特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 综述 |
1.2.1 生物处理在污水处理中的应用原理 |
1.2.2 好氧生物处理工艺 |
1.2.3 生物曝气池原理与曝气设备 |
1.2.4 AAO工艺与SBR工艺曝气特性 |
1.2.5 国内外曝气系统改良工艺研究现状 |
1.3 课题的提出 |
1.4 研究目的与内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 清水分压曝气充氧特性研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 实验材料与仪器 |
2.1.3 实验原理与内容 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 分压曝气实验分析 |
2.2.2 传统曝气实验分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 分压曝气对污水处理过程影响研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验装置 |
3.1.2 实验材料与仪器 |
3.1.3 实验分析检测方法与数据处理 |
3.1.4 实验内容与方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 分压曝气处理配制废水效果研究 |
3.2.2 分压曝气处理生活污水效果研究 |
3.2.3 分压曝气对污泥影响研究 |
3.3 本章小结 |
第4章 分压曝气机理及节能减碳分析 |
4.1 分压曝气机理分析 |
4.2 分压曝气节能减碳分析及应用案例说明 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)ZY污水厂Bardenpho工艺应用实效及工艺特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国水污染现状 |
1.1.2 水污染的来源 |
1.1.3 水污染的危害 |
1.1.4 水污染的防治措施 |
1.2 城市污水处理技术的发展 |
1.2.1 污水厂的发展 |
1.2.2 我国污水厂常用工艺 |
1.2.3 污水生物处理理论 |
1.2.4 污水厂运行问题 |
1.3 课题背景 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 课题研究的内容 |
1.4 课题的意义 |
第二章 研究对象分析方法和试验设计 |
2.1 生产性试验构筑物及小试试验装置 |
2.1.1 ZY污水厂 |
2.1.2 SD污水厂 |
2.1.3 小试试验装置 |
2.2 分析项目和仪器 |
2.3 试验设计 |
第三章 ZY污水厂进水水质及运行参数 |
3.1 ZY污水厂进水水质及运行参数 |
3.1.1 ZY污水厂进水水质 |
3.1.2 ZY污水厂厂内废水对进水水质的影响 |
3.2 ZY污水厂生化池运行参数 |
3.3 本章小结 |
第四章 Bardenpho工艺全流程监测及工艺特性研究 |
4.1 试验目的 |
4.2 试验方案 |
4.3 数据分析 |
4.3.1 COD_(cr)的变化 |
4.3.2 NH_3-N的变化 |
4.3.3 NO_3~--N的变化 |
4.3.4 TN的变化 |
4.3.5 TP的变化 |
4.3.6 DO的变化 |
4.4 Bardenpho工艺运行中存在的问题 |
4.5 本章小结 |
第五章 Bardenpho工艺除磷效果影响因素分析 |
5.1 温度对除磷效果的影响 |
5.2 pH对除磷效果的影响 |
5.3 SRT对除磷效果的影响 |
5.4 DO和 NO_3~--N对除磷效果的影响 |
5.5 除磷剂对除磷效果的影响 |
5.6 碳源对除磷效果的影响 |
5.6.1 液体乙酸钠对除磷效果的影响 |
5.6.2 生化池进水对除磷效果的影响 |
5.7 生物除磷功能运行调控 |
5.8 本章小结 |
第六章 Bardenpho工艺脱氮效果影响因素分析 |
6.1 有毒物质对脱氮效果的影响 |
6.2 HRT对脱氮效果的影响 |
6.3 DO和碳源对脱氮效果的影响 |
6.3.1 DO对脱氮效果的影响分析 |
6.3.2 5~#生化池改变碳源投加点对脱氮效果的影响分析 |
6.3.3与未改变碳源投加点的 6~#生化池运行效果对比 |
6.4 生化池硝化效果分析 |
6.4.1 NH_3-N沿程变化分析 |
6.4.2 好氧区各廊道硝化效果分析 |
6.5 冬、夏两季污泥浓度和反硝化速率的关系 |
6.5.1 冬、夏两季污泥性能指数及出水水质对比分析 |
6.5.2 冬、夏两季反硝化速率对比分析 |
6.5.3 冬、夏两季活性污泥浓度与反硝化速率的关系 |
6.6 城市污水处理厂外碳源的筛选 |
6.6.1 试验方法及碳源指标检测 |
6.6.2 碳源反硝化性能对比分析 |
6.7 生物脱氮功能运行调控 |
6.8 本章小结 |
第七章 Bardenpho工艺与AAO工艺生物除磷效果对比 |
7.1 SD污水厂进水水质及运行参数 |
7.1.1 SD污水厂进水水质 |
7.1.2 SD污水厂生化池运行参数 |
7.2 SD污水厂AAO工艺全流程监测 |
7.2.1 NH_3-N的去除 |
7.2.2 NO_3~--N的变化 |
7.2.3 TN的去除 |
7.2.4 TP的去除 |
7.3 SD污水厂AAO工艺运行参数 |
7.4 Bardenpho工艺特性及改进需求 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与建议 |
8.1 结论 |
8.2 论文创新点 |
8.3 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)组装式一体化同步脱氮除磷生物滤池装置研发与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国农村污水现状 |
1.1.2 农村污水常用处理工艺 |
1.2 生物滤池研究进展 |
1.2.1 滤池结构与工艺优化 |
1.2.2 功能填料选择 |
1.2.3 运行参数影响情况 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 除磷填料比选 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 吸附模型分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 动力学实验 |
2.3.2 等温吸附实验 |
2.3.3 电镜扫描和X射线衍射分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 生物滤池运行参数优化研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验用水 |
3.2.2 滤池结构与工艺 |
3.2.3 采样测试项目及方法 |
3.2.4 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 .水力负荷对生物滤池运行效果的影响 |
3.3.2 .曝气速率对生物滤池运行效果的影响 |
3.3.3 .污染负荷对生物滤池运行效果的影响 |
3.3.4 响应曲面分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统最佳条件下运行性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 滤池结构与工艺 |
4.2.2 试验用水 |
4.2.3 采样测试项目及方法 |
4.2.4 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 系统最佳条件下对污染物的去除结果 |
4.3.2 系统抗水力冲击负荷试验 |
4.3.3 系统抗污染负荷冲击试验 |
4.4 本章小结 |
第五章 生物滤池微生物群落结构分析 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 微生物群落多样性分析 |
5.3.2 群落组成与功能分析 |
5.3.3 微生物群落共发生网络(Network)结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 工程应用效果研究 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 滤池结构与工艺 |
6.2.2 采样测试项目及方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 工程经济效益分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 研究结论与建议 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 论文不足与建议 |
参考文献 |
作者简历 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
(6)农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置设计与处理效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
0.1 研究背景和意义 |
0.1.1 研究背景 |
0.1.2 研究意义 |
0.2 国内外研究进展 |
0.2.1 国外生活污水一体化处理技术研究与应用 |
0.2.2 国内生活污水一体化处理技术研究与应用 |
0.3 研究主要内容及技术路线 |
0.3.1 研究主要内容 |
0.3.2 技术路线 |
0.3.3 创新点 |
第1章 农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置搭建与启动 |
1.1 农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置设计 |
1.1.1 农村生活污水一体化处理技术需求 |
1.1.2 农村生活污水一体化处理装置设计思路 |
1.2 农村生活污水一体化处理装置搭建 |
1.2.1 农村生活污水一体化处理装置结构 |
1.2.2 农村生活污水一体化处理装置搭建 |
1.3 实验室水质及分析方法 |
1.4 实验启动阶段 |
1.4.1 一体化处理装置系统启动 |
1.4.2 填料表面生物相 |
1.5 本章小结 |
第2章 不同影响因素对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.1 水力停留时间对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.2 曝气量对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.3 间歇曝气方式对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.4 除磷药剂使用对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.4.1 药剂使用量的确定 |
2.4.2 PAC在装置中的除磷效果 |
2.5 水温对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 不同填料对农村生活污水一体化处理装置处理效果影响 |
3.1 不同填料的特性对比 |
3.2 维纶纤维填料挂膜及处理效果 |
3.3 聚酯纤维与聚丙烯混合填料挂膜及处理效果 |
3.4 MBBR填料挂膜及处理效果 |
3.5 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 进一步工作的方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 |
(7)制浆造纸废水处理工艺研究与实践(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和制浆造纸废水来源与特点 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 制浆造纸废水来源与特点 |
1.2 国内外制浆造纸废水处理方法 |
1.2.1 废水初级处理 |
1.2.2 废水生化处理技术 |
1.2.3 废水深度处理技术的发展现状 |
1.3 国内外制浆造纸废水处理工艺及应用 |
1.4 工艺方案的选择原则 |
1.5 扬州市某制浆造纸公司废水的来源与特点 |
1.6 研究目标、意义、方法与内容 |
1.6.1 研究目标 |
1.6.2 研究意义 |
1.6.3 研究方法 |
1.6.4 研究内容 |
1.6.5 技术路线 |
第2章 废水处理厂处理工艺和存在问题分析 |
2.1 扬州某制浆造纸公司废水处理工艺简述 |
2.1.1 废水处理厂概况 |
2.1.2 废水处理厂工艺流程简述 |
2.1.3 废水处理厂实际运行处理效果 |
2.2 扬州某制浆造纸公司废水处理工艺存在问题 |
2.3 本章小结 |
第3章 扬州某制浆造纸公司废水处理工艺研究 |
3.1 制浆造纸废水生化处理工艺升级改造方案 |
3.1.1 生化处理工艺改造方案 |
3.1.2 厌氧反应器选型 |
3.1.3 A/O工艺改造可行性试验研究 |
3.2 制浆造纸废水深度处理工艺升级改造方案 |
3.2.1 深度处理改造方案 |
3.2.2 芬顿工艺参数研究 |
3.2.3 芬顿氧化处理试验 |
3.3 本章小结 |
第4章 制浆造纸废水处理工艺改造设计及运行效果 |
4.1 处理工艺改造设计 |
4.1.1 进出水参数 |
4.1.2 主要处理工艺流程及简述 |
4.2 废水处理工艺改造后运行效果 |
4.3 本章小结 |
第5章 制浆造纸废水处理改造经济效益分析 |
5.1 改造工程投资 |
5.2 废水处理运行费用分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 研究结论 |
6.2 存在问题及困难 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外城镇污水处理现状 |
1.2.1 国内外污水处理技术的发展 |
1.2.2 小城镇污水处理厂现状 |
1.3 城镇污水处理工艺的研究与应用现状 |
1.3.1 城镇污水处理工艺研究现状 |
1.3.2 污水脱氮除磷工艺应用现状 |
1.3.2.1 生物脱氮工艺 |
1.3.2.2 生物除磷工艺 |
1.3.2.3 同步脱氮除磷工艺 |
1.4 本课题研究目的和内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第2章 龙楼镇区污水水量与水质预测研究 |
2.1 镇区概况 |
2.1.1 镇区概况及自然条件 |
2.1.2 镇区排水系统现状与规划 |
2.2 污水预测及设计规模确定 |
2.2.1 污水量预测方法概述 |
2.2.2 镇区污水水量预测 |
2.3 镇区污水水质预测 |
2.3.1 近期水质预测 |
2.3.2 进水水质预测 |
2.4 本章小结 |
第3章 污水处理工艺的研究 |
3.1 污水二级处理工艺初选 |
3.1.1 初选工艺介绍 |
3.1.2 初选工艺比较 |
3.2 污水处理工艺方案确定 |
3.2.1 研究依据 |
3.2.2 污水处理工艺方案选择 |
3.2.3 AAO工艺参数试验分析 |
3.2.4 高密度沉淀池工艺参数试验分析 |
3.2.5 污水处理构筑物及主要工艺参数确定 |
3.3 本章小结 |
第4章 污水厂污泥处理与处置研究 |
4.1 污泥处理工艺方案论证 |
4.1.1 污泥量及污泥来源 |
4.1.2 污泥处理的要求 |
4.1.3 污泥处理工艺方案选择 |
4.1.4 污泥性状分析 |
4.1.5 污泥处理主要工艺参数确定 |
4.2 污泥处置工艺方案论证 |
4.2.1 污泥处置常用方法简介 |
4.2.2 污泥处置的论证 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
附图 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(9)污水处理过程中出水水质预测及多目标优化控制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 污水处理技术研究现状 |
1.2.2 智能算法在污水处理领域的研究现状 |
1.3 研究内容及章节安排 |
第二章 污水处理过程工艺分析 |
2.1 污水处理工艺流程 |
2.2 AAO工艺 |
2.2.1 AAO工艺原理及特点 |
2.2.2 AAO处理效率的影响因素 |
2.3 污水处理BSM1 模型分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 污水出水水质预测 |
3.1 支持向量机 |
3.2 参数优化 |
3.2.1 PSO算法 |
3.2.2 基于层次差异的改进PSO算法(IPSO) |
3.2.3 混合的改进粒子群遗传算法(IPSO-GA) |
3.3 基于IPSO-GA-SVM的污水水质预测 |
3.3.1 主要水质指标 |
3.3.2 数据采集和预处理 |
3.3.3 建模步骤 |
3.3.4 仿真研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于多目标优化的污水处理能耗控制 |
4.1 多目标优化问题 |
4.2 多目标粒子群优化算法 |
4.2.1 基于改进密集距离的外部档案更新 |
4.2.2 个体最优与全局最优位置选取 |
4.2.3 算法性能度量 |
4.3 基于改进的MOPSO的污水处理能耗控制 |
4.3.1 优化目标与约束条件的建立 |
4.3.2 优化控制过程 |
4.3.3 仿真研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于PLC的污水处理控制系统设计 |
5.1 控制系统功能需求分析 |
5.2 控制系统总体设计 |
5.2.1 控制系统设计原则 |
5.2.2 控制系统设计方案 |
5.2.3 控制系统硬件配置 |
5.2.4 上位机监控系统 |
5.3 主要设备控制方案 |
5.3.1 粗格栅和提升泵控制 |
5.3.2 溶解氧与硝态氮浓度控制 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)厌氧/好氧生物流化床联合处理高浓度难降解有机废水示范工程运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高浓度有机废水处理 |
1.2.1 豆制品废水特点 |
1.2.3 豆制品废水处理研究现状 |
1.3 难降解废水处理 |
1.3.1 喷水织造废水概述 |
1.3.2 浆料废水处理研究现状 |
1.4 高效厌氧反应器研究进展 |
1.4.1 厌氧生物处理技术机理 |
1.4.2 高效厌氧生物流化床反应器发展历程 |
1.4.3 螺旋对称流厌氧生物流化床反应器 |
1.5 好氧生物流化床反应器 |
1.5.1 好氧生物处理 |
1.5.2 好氧生物流化床反应器的发展与研究现状 |
1.5.3 气升式外循环涡旋强化生物脱氮流化床反应器 |
1.6 高通量测序技术在微生物检测中的应用 |
1.7 课题来源——产学研项目 |
1.8 课题的研究目的及内容 |
1.8.1 课题研究的目的意义 |
1.8.2 课题研究内容 |
第二章 厌氧/好氧生物流化床联合处理聚丙烯酸酯废水研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及装置 |
2.2.1 试验废水 |
2.2.2 试验接种污泥 |
2.2.3 工艺流程及方法 |
2.2.4 检测项目与方法 |
2.3 SSSAB的启动与运行特性 |
2.3.1 SSSAB的启动 |
2.3.2 SSSAB的运行特性 |
2.3.3 有机物厌氧降解机理分析 |
2.4 AFB的启动与运行特性 |
2.4.1 AFB的启动 |
2.4.2 AFB的运行特性 |
2.5 厌氧/好氧生物流化床联合处理聚丙烯酸酯废水运行性能 |
2.6 小结 |
第三章 厌氧/好氧生物流化床联合处理豆制品废水研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料及装置 |
3.3 SSSAB的启动与运行特性 |
3.3.1 SSSAB的启动 |
3.3.2 SSSAB的运行特性 |
3.4 AFB的启动与运行特性 |
3.4.1 AFB的启动 |
3.4.2 AFB的运行特性 |
3.5 厌氧/好氧生物流化床联合处理豆制品废水的运行特性 |
3.5.1 处理效果分析 |
3.5.2 长期运行稳定性 |
3.6 同类型处理工艺对比分析 |
3.7 小结 |
第四章 厌氧颗粒污泥群落结构演变研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.3 厌氧颗粒污泥中细菌菌群结构演变分析 |
4.3.1 细菌微生物多样性及丰度分析 |
4.3.2 门分类层面上细菌微生物群落分析 |
4.3.3 属分类水平上细菌微生物群落分析 |
4.4 厌氧颗粒污泥中古菌菌群结构演变分析 |
4.4.1 古菌微生物多样性及丰度分析 |
4.4.2 门分类层面上古菌微生物群落分析 |
4.4.3 属分类水平上古菌微生物群落分析 |
4.5 小结 |
第五章 结论与建议 |
5.1 总结 |
5.2 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的学术成果 |
致谢 |
四、好氧生物处理污水的过程控制(论文参考文献)
- [1]好氧流化床生物膜反应器中多相流动传质与污水处理机制研究[D]. 任杰辉. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]多介质土壤层系统处理农村分散式污水的性能分析与应用研究[D]. 宋沛. 华北电力大学(北京), 2021
- [3]污水处理厂曝气系统分压曝气特性研究[D]. 魏世勋. 扬州大学, 2021(02)
- [4]ZY污水厂Bardenpho工艺应用实效及工艺特性研究[D]. 孙进才. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]组装式一体化同步脱氮除磷生物滤池装置研发与应用[D]. 范梓昀. 浙江大学, 2021(09)
- [6]农村生活污水AAO-接触氧化一体化处理装置设计与处理效果研究[D]. 李昀婷. 辽宁大学, 2021(12)
- [7]制浆造纸废水处理工艺研究与实践[D]. 倪静. 扬州大学, 2021(08)
- [8]文昌市龙楼镇区污水处理厂工艺设计研究[D]. 桑林林. 扬州大学, 2021(08)
- [9]污水处理过程中出水水质预测及多目标优化控制[D]. 柯仲祥. 天津工业大学, 2021(01)
- [10]厌氧/好氧生物流化床联合处理高浓度难降解有机废水示范工程运行特性研究[D]. 王延林. 东华大学, 2021(01)