论文部分内容阅读
由于剩余污泥的产量巨大、处理处置费用高，并且容易产生二次污染，因此污泥的处理和处置问题引起了人们的广泛关注。在保证污水处理系统正常运行效果的同时，如果能够在系统内部实现对剩余污泥的减量，不但节省了大量的污泥处理和处置费用，同时也符合清洁生产的要求，即从源头控制，消减了最终排出系统的污泥量。
本课题试验研究和机理研究并重，以小区生活污水作为研究对象，依据流离原理和生物代谢原理开发研究高效去除污水中污染成分并将产生的剩余污泥减量分解的技术。该技术为采用内填复合流离球多孔微生物载体的分段进水耦合生物反应器。该反应器在污水的流动方向上形成好氧-厌氧反复交替的多氧化还原环境，在载体上形成好氧-缺氧-厌氧的内部环境，在污泥减量的同时提高污水的处理率。通过考察反应器对城市生活污水脱氮及污泥减量效果的研究，为其推广应用到实际工程中提供数据支持。本课题对于降低污水中氮的排放量，减少污水处理的投资费用，减少污泥处理、处置费用，促进我国水环境和水资源短缺的根本好转和我国水资源的可持续发展有重要的现实意义。
试验研究表明：分段进水耦合生物反应器对有机物有很好的去除效果，在流量分配比为3:3:3:1，水力停留时间为9h～15h时，出水COD均在60mg/L以下，可见系统对有机物具有很好的抗冲击负荷的能力；流量分配比、水力停留时间、溶解氧浓度、温度和回流比对耦合式生物反应器的处理效率均有影响，在本试验研究的各参数变化范围内，当水温为25℃，水力停留时间HRT=11h，溶解氧DO=4.0mg/L，回流比R=1时，反应器对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为91.45％、89.61％和87.86％，达到了很好的污水处理效果。本论文还对各个工况下的污泥产量作了测定分析，试验结果表明，分段进水耦合生物反应器具有良好的污泥减量效果，反应器在最佳工况时的污泥产率为0.121kgMLSS/kgCOD。
在对污泥减量机理进行理论分析的基础上进行了试验研究。研究设计了动态封闭反应器，通过对气-液-固三相中物质的迁移转化进行分析，研究了多孔载体有效截留悬浮固体的能力、污泥消化分解的能力和载体上的微生物。试验结果表明：出水液相中含碳物质的增加均能说明污泥在厌氧环境下发生了分解，污泥中的胞内物质被释放到液相中；CH4和CO2气体的产生说明被分解的污泥中的物质除了进入液相中，有一部分也进入了气相中，以气体的形式排出系统，使得污泥的产量降低。