基于竹炭填料生物流化床工艺的生活污水处理研究

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本实验采用竹炭作为填料的生物流化床工艺处理模拟生活污水,通过控制进水容积负荷、停留时间和填料粒径,研究该工艺对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果。实验结果表明:(1)实验按照“设计负荷进行连续进水”的挂膜方法是可行的,且比较容易启动挂膜。在挂膜过程中,COD的去除率维持在60%左右。(2)本系统采用以竹炭为填料的生物流化床工艺,运行最佳工况为:水温为18℃左右、气水比为86:1、水力停留时间为3h、填料粒径为10-20目、污水进水浓度为100mg/L。(3)随着容积负荷的提高,系统去除污染物的能力降低;随着停留时间的延长和填料粒径的变小,去除污染物的能力提高。(4)本系统在去除COD和总磷方面的效果比较好,最佳可以分别达到81.4%和64.9%,而总氮和氨氮的去除率不及前两者。本系统对进水水质的骤变有一定的抗冲击性,四个检测指标的波动性较小。(5)填料填充率的大小对系统的处理性能有较大影响,填充率应该在保证系统脱氮除磷不受影响的基础上,不抑制微生物的生长。填料过多或过少,都会对系统的处理造成直接影响。(6)填料的流化状态直接影响着处理效果,其不仅与曝气量有关,还与填料的粒径有关。通过对实验数据的分析,可以知道:填料粒径越小,曝气量越大,流化状态越充分,污水处理效果越好。但如果曝气量过大,不仅会抑制硝化脱氮作用,也会造成能耗过高、增加工艺的运行成本。(7)考虑到本系统的脱氮性能较弱,实验设计了在生物流化床后接了A/O工艺,数据分析显示:生物流化床与A/O耦合,既可以强化生物流化床去除有机物的效能,又可以大大提升生物流化床系统脱氮性能。COD、氨氮、总氮和总磷的去除率可以分别提升至90.3%、74.2%、77.5%、82.5%。
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