文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
曝气生物滤池处理有机废水
姓名:李小兵
申请学位级别:硕士
专业:环境工程
指导教师:杨运泉
20060501
摘要

在水污染处理领域中,传统的污(废)水处理工艺,如传统活性污泥法及
变形工艺、生物氧化沟工艺、生物脱氮除磷工艺(A/O 法、A/A/O 法及其改进工
艺)、A-B 工艺和 SBR 工艺等,可以使出水水质达到普通的排放水质要求,但是
难以达到城市回用水的要求,而且投资大,占地面积大,管理不方便,不能满
足高效低能耗的要求,因此各种新型的污水处理工艺得到了研究和发展。曝气
生物滤池法就是在此基础上发展起来的一种能克服传统处理法不足之处的新型
工艺。
曝气生物滤池法作为一种新型的污水处理技术,在国外已有实际的应用。
运行经验表明,采用该工艺可显著节约基建投资并减少占地面积,出水水质较
好,运行费用低,管理方便,特别是其模块化结构利于未来的扩建。该工艺可
以自成体系独立运行,也可以与其它污水处理工艺结合应用,是一种可替代传
统污水处理工艺、适合我国国情的较新型的污水处理法。
本文从理论上对曝气生物滤池法的处理机理及动力学进行了分析,采用实
验的方法研究了三种污水的曝气生物滤池法处理效果及运行条件,并对其共同
规律进行了探索,得出了如下结果:
①曝气生物滤池污染物去除作用机理可以总结为生物氧化、过滤截留、生
物絮凝和食物链的分级捕食作用四个方面。
−K1h
②曝气生物滤池反应器的有机物去除动力学模型为 S = S0e ,模型反映了
反应器中基质浓度沿流程的动力学变化情况。
③通过对曝气生物滤池反应器的氨氮去除动力学分析表明,单级曝气生物
滤池在有机物存在条件下的氨氮去除反应可以分为三个不同的动力学限速区
域,即溶解氧浓度控制区,双基质(底物和溶解氧)控制区和底物浓度控制区。
④容积负荷对 COD 的去除影响较大。容积负荷过低,微生物得不到足够的
营养物质,不利于维持生物膜的生长和更新;过高,则使微生物还没有最大限
度的降解有机物时,污水就被排出,而得不到有效的处理。
⑤在容积负荷一定的情况下,在一定范围内改变水力负荷,对 COD 的去除
没有很大的影响。根据经验,维持气水比为 1:1~3:1,可以提供充足的氧气,
又不会对生物膜造成严重的冲刷。
曝气生物滤池对有机污水有很好的去除效果,在适当的控制条件和工艺参
数下,曝气生物滤池对 COD 的去除率可达 95%,对 SS 的去除率可达 86%,对 NH3-N
去除率可达 47%。其去除作用主要是在好氧段完成的,厌氧层的设置主要是起过
滤的作用。另外,污水经过厌氧层时,会发生硝化作用,如果水力停留时间足
I
够,还能发生反硝化,从而达到对 NH3-N 和 TN 的去除目的。
容积负荷对 COD 和 SS 的影响较大;水力负荷对两者的影响不显著,但对
NH3-N 的去除影响较大。因此,针对不同性质的污水应有相对应的适宜容积负荷,
水力符合和 HRT 值。
在维持装置内足够的溶解氧情况下,增加气水比,处理效果没有明显的提
高。曝气生物滤池可采用分段曝气(取消厌氧层)方法,通过控制各段不同的
气水比,分别达到强化各段的生化作用效果,促进有机物分级降解的目的。
在出水水质达不到排放标准时,可以采用出水回流的方法来确保和控制出
水水质,但能耗和运行费用会增加。

关键词:曝气生物滤池;有机废水处理;容积负荷;水力负荷;机理;动力学
II
ABSTRACT
In the field of wastewater treatment, using traditional technology, such as
activated sludge method and deformation process, biological oxidation ditch method,
biological denitrification and phosphorus removal method(A/O、A/A/O and other
improved method), A-B and SBR method, etc, effluent quality can reach the ordinary
water quality standard of effluent. But it is difficult to meet the demand of recycling
of urban wastewater, and the investment for them is large, occ