磁化活性污泥特性试验研究

来源 :青岛理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jgw0646
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
试验以活性污泥法为基础,通过加入可以和活性污泥絮体相结合的强磁化粉末物质(磁介质,Fe3O4)使其成为磁化活性污泥,从而增加了污泥比重,使活性污泥絮凝体具有受磁场诱导的特性,并应用于SBR工艺以强化活性污泥的沉淀性能,提高污泥浓度,降低污泥负荷,增强反应器内污水处理效果,为强化SBR工艺提供了新的思路。论文通过烧杯-量筒试验以及小试试验处理高浓度淘米水来探究磁化活性污泥的特性以及应用前景,主要得出以下结论:(1)通过烧杯-量筒沉降试验,以各梯度污泥浓度为基础,分析磁粉浓度、各种磁粉规格对污泥沉降性能的影响以及污泥浓度的变化对磁化活性污泥沉降性能的影响,观察普通活性污泥与磁化活性污泥在10min内的沉降性能,试验结果表明:在污泥浓度以及磁粉规格恒定时,随着磁粉浓度的增加,磁化活性污泥的沉降性能越来越好;以MLSS=2000mg/L、5μm磁粉浓度为例,磁粉浓度为2000mg/L时相比于空白试验10min沉降后污泥体积量减少了32.81%。在磁粉浓度以及磁粉规格恒定时,随着污泥浓度的增加,磁化活性污泥的沉降性能越来越差,越难于沉降;以磁粉浓度为2000mg/L、5μm磁粉为例,污泥浓度为7000mg/L时相比于空白试验10min沉降后污泥体积量只减少了7.14%。在磁粉浓度以及污泥浓度恒定时,随着磁粉规格的变化,即随着磁粉粒径的增大,越有利于磁化活性污泥的沉降,其沉降规律符合斯托克斯沉速公式;以MLSS=3000mg/L、磁粉浓度为2500mg/L为例,加入30μm粒度磁粉相比于加入5μm磁粉污泥体积量减少了16.28%。(2)通过试验出水各指标去除率确定磁粉规格与磁粉浓度,试验结果表明:磁粉A5试验COD的平均处理率为97.47%,磁粉A5试验NH4+-N的平均处理率为92.05%,磁粉A5试验TP的平均处理率为51.42%;磁粉B30试验COD的平均处理率为97.80%,磁粉B30试验NH4+-N的平均处理率为95.18%,磁粉B30试验TP的平均处理率为68.29%。磁粉A5试验与磁粉B30试验的COD、NH4+-N去除效率相当,磁粉B30试验的TP去除效率优于磁粉A5试验,磁粉B的粒径小于磁粉A,更有利于跟活性污泥菌胶团的充分结合,使其磁化活性污泥相较于磁粉A5试验磁化状态更好,有更大的比表面积,从而提供了更多、更利于微生物物质交换的场所,从而对污染物有更好的去除效率,所以30nm规格的磁粉B是更好的选择。经过四组试验分析得出,磁粉浓度为4000mg/L时,其COD、NH4+-N去除效率略优于磁粉浓度为2000mg/L时,相差很小,几乎可以忽略;TP去除效率不如磁粉浓度为2000mg/L时,A5试验TP去除率相差12.24%,B30试验TP去除率相差28.94%,说明在这个浓度梯度下,磁粉抑制了微生物生长以及活性污泥活性,对TP的去除率有一定的影响。所以该试验下磁化SBR工艺的磁粉投加量为8g,即磁粉浓度为2000mg/L。(3)通过传统SBR工艺与磁化SBR工艺对比得知,在COD和NH4+-N的去除效果方面,磁化SBR工艺的去除率为93.96%和93.52%,优于传统SBR工艺的88.97%和88.80%;在TP去除效果方面,传统SBR工艺的去除率为69.44%,优于磁化SBR工艺的58.73%;在TN去除效果方面,磁化SBR工艺的去除率与传统SBR工艺相当,分别为74.61%与72.75%。加入磁粉后,可促进活性污泥对有机物的分解、吸收,提高污泥浓度,磁化活性污泥有更高的MLSS和MLVSS,减少了污泥负荷,增加了污泥比重,提高了沉降性能,即使SV30达到70%以上,MLSS达到9500mg/L左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行。(4)不同操作条件下有不同的污水处理效果,其影响因素是多方面的,条件(1):进水2min→搅拌+曝气5h→静置沉淀30min→出水30s;条件(2):进水2min→搅拌+曝气4h→静置沉淀30min→出水30s;条件(3):进水2min→搅拌2h→搅拌+曝气4h→静置沉淀30min→出水30s。具体表现为COD去除效率:条件(1)>条件(3)>条件(2);NH4+-N去除效率:条件(3)>条件(1)>条件(2);TP去除效率:条件(1)>条件(2)>条件(3);TN去除效率:条件(3)>条件(2),其中COD和NH4+-N的去除率都能维持在95%左右,TP去除率较不稳定。不同的操作条件下最终污泥浓度也存在差异,具体表现为MLSS与MLVSS:条件(1)>条件(3)>条件(2),三种条件下均能达到10000mg/L左右污泥浓度。不同操作条件下其混合液指标不同具体表现为DO:条件(3)>条件(2)>条件(1);ORP:条件(1)>条件(3)>条件(2);反应器内p H:条件(1)>条件(2)>条件(3);反应器内温度:条件(1)>条件(2)>条件(3)。(5)加入磁粉后,活性污泥的磁化状态良好,取反应器内的混合液放置于磁铁上进行试验,发现其沉降效果与没有磁铁吸附时差距明显,同样是静置30min,有磁铁的情况下比没有磁铁的情况下污泥界面减少了55.8%,甚至在磁铁上静置5min的效果已经优于自由静置30min的效果,所以可以将静置沉淀澄清的时间缩短到10分钟甚至5分以内,从而可以在保证曝气时间不变的情况下,缩短每个处理周期所需的时间,达到增加处理水量或提高处理效率的效果。
其他文献
近些年来,磁流体动力学(MHD)在天体物理、核聚变装置中液态金属的冷却和流动控制、磁流体发电、金属电磁铸造等领域的应用逐渐广泛。磁流体动力学的工业应用涉及流动不稳定性等基础理论问题,例如磁流体由稳态流动向周期性振荡流动转变的不稳定性。由于多物理场耦合以及复杂的物理机制,使得磁流体不稳定性研究成为本领域研究的热点和难点。本文针对三维方腔内磁流体振荡不稳定性开展研究,采用配置点谱方法与人工压缩法相结合
随着我国经济的快速发展和日常生活节奏的加快,高速地铁在城市交通中扮演的角色越来越重要。高速地铁列车在隧道中运行时,一方面会在隧道入口处形成与列车运动方向相反的出口流;另一方面会持续地在隧道内产生压力波并且压力波会以音速的速度在隧道内来回传播,以上现象对列车运行的稳定性、安全性以及旅客的舒适性等产生影响。含有中隔墙分隔的“单洞双线”地铁隧道,由于特殊的结构设计,列车在行驶过程产生的压力波现象更加明显
超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC),因为一般需掺入钢纤维或聚合物纤维,也被称作超高性能纤维增强混凝土(Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete,UHPFRC)。由于其超高强度、优异的耐久性、高抗拉强度和高韧性的特点,在桥梁、公路、建筑维修加固、外墙装饰、轻薄结构和防护结构等工程应用具有广
扣件式模板支撑架是整个模板支撑体系中应用最广、库存量最大的模板支撑形式,具有施工速度快、安装简单、受力合理等众多优点,成为工程建设中最常用的模板支撑形式之一。支撑架扣件节点是整个支撑体系中受力最为复杂和集中的部位,一旦发生损伤,将会导致节点连接失效,进而促发整个模板支撑系统倒塌,造成人民生命财产损失;另一方面,材料的老化,安装模板支架时螺栓旋拧不到位、假拧、空拧,以及模板使用阶段复杂的现场施工荷载
吹填陆域作为围海造陆工程中最主要的陆域形式,发展吹填陆域是解决沿海城市经济发展需要与建设用地不足矛盾的有效途径,对于缓解我国人均土地面积短缺、疏浚海运航道等现实问题也有着重要意义。采用吹填陆域地基处理技术对吹填场地进行地基处理,是吹填陆域交付使用的前提,如何选择合理的吹填陆域地基处理技术有效加固吹填土地基一直是国内外学者研究的重难点。本文依托山东某人工岛(一期)地基处理工程,采用现场试验对大面积复
建筑工业化通过现代化的制造、运输、安装及管理,能够增加机械设备使用率、减少人工劳动、提高施工速度、降低工程成本及提升建筑质量。钢结构作为推动建筑工业化发展的重要结构形式之一,其具有构件设计标准化、生产工厂化、运输物流化、安装专业化、施工效率高以及施工废弃物少等特点。钢结构被广泛应用在工业厂房、高层建筑、大跨度空间结构等领域。梁柱节点是钢结构传力的重要部位,会直接关系到结构的安全。在结构抗震设计中除
随着世界各国对石油的需求和海上石油开采运输的增加,海洋溢油事故频繁发生,对海洋环境和生态安全造成严重的威胁。生物炭(Biochar,BC)由生物质材料限氧热解制得,具有材料来源广泛、制备工艺简单和价廉等优点,同时还因其孔隙多,比表面积大,官能团丰富而具有较强的吸附能力,可用于修复海洋石油污染。本研究首先以玉米芯(corncob)、松木屑(pine sawdust)和玉米秸秆(maize straw
随着建筑科技的进步,现代建筑较多的采用玻璃幕墙和透明屋面等外立面装饰结构,虽然有着美观、加强自然采光等优点,但会使更多的太阳辐射也进入室内,太阳辐射对人体热舒适的影响显著,合理利用太阳辐射,可以降低建筑能耗。在ASHRAE Standard-55-2017中给出了室内太阳辐射的相关变量的计算方法,但仍有很多问题需要深入探索,比如太阳辐射下不同平均辐射温度计算方法的适用性分析、不同太阳辐射强度下人体
随着干旱频率和强度的增加,干旱胁迫对植物源挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)的影响受到越来越多关注。为探究干旱胁迫对黑杨排放BVOCs的影响、探究不同干旱程度、复水后、复合其它环境因子等对BVOCs排放速率的影响,干旱胁迫对BVOCs排放影响的机理,以及干旱胁迫对BVOCs排放量估算的影响。同时利用第九次林业资源普查报告,广泛调研BV
面对全球气候变化,利用绿色和可再生的地热资源来节约能源消耗的能量桩拥有很大的应用前景。在能量桩内的埋管形式有单U型、双U型、W型、螺旋型、并联双螺旋型和双螺旋型,其中双螺旋型埋管换热器的传热效率最佳,具有换热面积大、流型好、无空气阻塞等优点。然而,目前尚无统一的标准对双螺旋型能量桩的配置结构进行界定,以评估具有最佳传热效率的结构形式;同时,桩-土之间的热阻也制约着能量桩的换热效率。近年来,研究人员