催化填料研制及其變速生物濾池處理城市污水性能研究.pdf

1、生物濾池是廢水處理生物膜法的重要工藝之一，其關(guān)鍵技術(shù)是微生物附著生長的填料，核心內(nèi)容是運行性能。論文圍繞研制具有刺激微生物生長及利于微生物附著的生物催化填料，以及以生物催化填料為載體的生產(chǎn)性缺氧變速生物濾池處理城市污水的性能進(jìn)行了試驗研究，得到以下結(jié)論： (1)通過填料燒制正交試驗及微生物掛膜對比試驗，獲得了生物催化填料的生產(chǎn)性最佳配比和燒制工藝，成功地研制出一種新型多孔生物催化填料，與普通陶粒和高爐渣相比，其表面粗糙度高、表面

2、微孔有效孔容大、掛膜時間短且掛膜率高，因此更適合微生物附著和增殖，是一種理想的廢水生物處理填料。 (2)對生物膜法微生物附著填料的物理特性評價指標(biāo)進(jìn)行了分析，指出填料表面孔結(jié)構(gòu)分布是影響多孔填料表面微生物附著特性最主要的物理參數(shù)，提出以表面微孔有效孔容及其相應(yīng)的微孔均值孔徑和表面分?jǐn)?shù)維值組成的指標(biāo)體系表征填料的物理特性，為評價多孔填料的優(yōu)劣提供了新思路。 (3)論文首次應(yīng)用分形理論及分?jǐn)?shù)維概念定量表征了多孔填料表面粗糙度

3、，實現(xiàn)了多孔填料表面粗糙度的描述從定性發(fā)展為定量，從表觀概述發(fā)展為微觀分析。論文以本研究中采用的填料為例，計算出了其分?jǐn)?shù)維值分別為：生物催化填料2.70～2.78，普通陶粒2.75，高爐渣2.53。 均值孔徑是本論文以統(tǒng)計學(xué)理論為基礎(chǔ)提出的一個描述多孔填料微孔結(jié)構(gòu)分布的新參數(shù)，它有效克服了中值孔徑和平均孔徑難以突出孔徑分布特征以及孔徑曲線使用不便的不足。 (4)本研究對生物濾池結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在國內(nèi)外首創(chuàng)變速流動的濾池構(gòu)造

4、，較大幅度地延長了生物濾池的沖洗周期，在一定程度上減輕了濾池易堵塞的問題。在生產(chǎn)性規(guī)模裝置上的運行試驗表明：只要每2～4周排泥一次，則濾池填料層的沖洗周期為2～4個月。 (5)以生物催化填料為載體的生產(chǎn)性缺氧變速生物濾池在22～28℃條件下50d左右完成啟動過程；在17～27℃條件下處理城市污水，水量為485～737m3/d，濾池HRT為7.7～5.0h(填料層HRT為3.9～2.6h)時，出水COD小于120mg/L，SS小于

5、30mg/L，部分BOD5略大于30mg/L(概率約為40％)。濾池對P有一定的去除效果，但出水NH3-N濃度略有升高。濾池運行期間pH值始終保持中性。濾池填料層HRT、填料層厚度、水溫等對濾池性能有重要影響。論文推導(dǎo)了填料層有機(jī)物的降解動力學(xué)模型為：S出=(S1-Sn)/Π(1+K2iXiti)+Sn，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)得出相應(yīng)的K2值和Sn值。 (6)對缺氧變速生物濾池微生物學(xué)特性的研究表明：濾池填料層內(nèi)微生物主要以生物膜形式存