好氧三相外循環(huán)生物流化床處理垃圾滲濾液的研究(編輯修改稿)
2025-05-04 03:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 本課題的主要研究內(nèi)容是厭氧預(yù)處理好氧生物流化床反應(yīng)器在垃圾填埋滲濾水處理中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括如下幾個部分。1. 厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器的生物掛膜研究。2. 影響反應(yīng)器COD處理效果的因素分析與討論，包括水力停留時間，曝氣量，載體含率。3. 厭氧預(yù)處理好氧生物流化床處理垃圾滲濾液的研究。第二章 實(shí)驗(yàn)裝置及檢測方法、儀器及藥品 本課題采用了一種新的水處理工藝——三相外循環(huán)生物流化床處理生活污水。實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程如圖。 二維多相循環(huán)流化床主要包括提升管、沉降器和移動床三部分,沉降器和移動床合稱為循環(huán)倉。提升管為高1570 mm的有機(jī)玻璃塔體,其截面為邊長30 mm正方形，移動床高860 mm,寬120 mm,厚度為30 mm。顆粒外循環(huán)系統(tǒng)由沉降 器、移動床組成，用于實(shí)現(xiàn)顆粒與水的分離及顆粒循環(huán)。本實(shí)驗(yàn)采用間歇操作。 圖21實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程圖提升管 氣液分布器 氣體入口 主水入口 二次水入口 二次水分布器 移動床 切換閥 計(jì)量筒 水槽 1沉降器 1出水槽 1空氣壓縮機(jī) 1氣體流量計(jì) 1主水流量計(jì) 1二次水流量計(jì) 1自吸泵 1污水槽 1水表 P1P2P3P4為測壓點(diǎn)主要部件功能：1. 床體：有機(jī)玻璃板制成，厚度15mm；2. 測壓點(diǎn)：床體側(cè)部開孔，PPPP4分別為升流區(qū)、分離區(qū)、降流區(qū)的測壓點(diǎn)。通過流化床不同位置的測壓點(diǎn)來間接確定各區(qū)的平均氣含率；3. 氣液分布器：主水流和空氣在此處混合并進(jìn)行分布后進(jìn)入床內(nèi)，頂部9個Ф1孔，側(cè)面共3排，每排8個，側(cè)部共有24個Ф1孔，總計(jì)33個；4. 二次水分布器：二次水流在這里進(jìn)行分布后進(jìn)入床內(nèi)，右側(cè)部打孔共2排，每排4個，共8個Ф1孔；5. 測量筒：在測量載體顆粒循環(huán)量時，固體顆粒在這里進(jìn)行堆積，根據(jù)粒子高度和堆積時間來測定載體顆粒循環(huán)量；6. 切換閥：銅質(zhì)球閥，通過控制它的開關(guān)來控制測量筒內(nèi)粒子的高度；7. 壓縮機(jī)：提供氣源和反應(yīng)器的生物載體流態(tài)化的動力；8. 自吸泵：向反應(yīng)器提供污水；9. 氣體流量計(jì)：測定氣體流量；10. 液體流量計(jì)：測定水流量。本實(shí)驗(yàn)所采用的設(shè)備情況以及操作條件見表21：表21主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器名稱型號規(guī)格生產(chǎn)廠家光學(xué)顯微鏡200Nikon CLIPSEpH計(jì)PHS2上海第二分析儀器廠烘箱CSIOI2E重慶四達(dá)實(shí)驗(yàn)儀器公司攪拌器D8401天津市華興科學(xué)儀器廠空氣壓縮機(jī)ACO002舟山市森森泵浦有限公司循環(huán)水式真空泵SHBⅢ鄭州長城科工貿(mào)有限公司燒杯200、400mL實(shí)驗(yàn)室儀器量筒50、100、500、1000mL實(shí)驗(yàn)室儀器流量計(jì)LZB3WB煙臺福山流量計(jì)廠可見分光光度計(jì)S22PC上海棱光技術(shù)有限公司水質(zhì)化驗(yàn)所用到得實(shí)驗(yàn)藥品如表22表22 實(shí)驗(yàn)藥品藥品名稱藥品規(guī)格生產(chǎn)廠家Q試劑天津市天和化學(xué)試劑廠F試劑貴州省銅仁化學(xué)試劑廠蒸餾水實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)污水取自小湯山阿蘇衛(wèi)生活垃圾衛(wèi)生填埋場，接種污泥采用填埋場專門的處理垃圾滲濾液的好氧和厭氧污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化。廢水水質(zhì)為pH ；COD7810一9200 mg/L?；钚蕴坎捎霉I(yè)級粉末活性炭。接種污泥取自小湯山阿蘇衛(wèi)垃圾填埋廠垃圾滲濾液生物處理池。垃圾滲濾液取自小湯山阿蘇衛(wèi)垃圾填埋廠。表23 載體的特性載體名稱平均粒徑（mm）堆積密度ρ1（g/mL）真密度ρ2（g/mL）水中密度ρ3 （g/mL）沉降速度（cm/s）活性炭~[2]1. CODCr使用重鉻酸鉀法測定；2. pH通過PHS2型酸度計(jì)采用玻璃電極法測定；3. MLSS用過濾烘干重量法測定[3]。CODCr快速測定法原理：在強(qiáng)酸溶液中，加入一定量重鉻酸鉀作氧化劑，在專用催化劑作用下,重鉻 酸鉀被水樣中的有機(jī)物還原成三價鉻。在波長610nm進(jìn)行比色，測定3價鉻的含量，換算成消耗氧的質(zhì)量濃度，即化學(xué)需氧量。 .步驟：（1） 打開測定儀，預(yù)熱至所需的溫度。（2） （CODCr ：50~1000mg/l）加入COD反應(yīng)管中,，(應(yīng)先慢后快，一般在10秒鐘左右完成，加入過快會使溶液不勻，形成上層色深，下層色淺，若出此現(xiàn)象應(yīng)重做，一般靠加液器注入液自身重量自由落下，使溶液混勻，若不勻可稍搖動)，加完后溶液上下應(yīng)當(dāng)顏色均勻，然后插入加熱爐，按下“10分”鍵。（3） 當(dāng)訊響器呼叫時，取出反應(yīng)管，放置空氣冷卻器試管孔內(nèi)，按下“2分”按鈕。（4） 當(dāng)訊響器再呼叫時，再放入冷水孔內(nèi)，按下“2分”按鈕。（5） 當(dāng)訊響器再呼叫時，取出反應(yīng)管，將反應(yīng)液倒入30mm比色器中。以蒸餾水代替水樣，按以上相同步驟處理溶液為空白。光度計(jì)波長調(diào)在610nm處。注： Q試劑: 將一瓶固體試劑Q溶于360ML6%的硫酸溶液(即340ML蒸餾水,加入20ML硫酸)如難溶,可微熱,備用。
F試劑:將一瓶固體試劑F溶于2500ML硫酸(AR ),過夜或微熱即可溶解,使用時搖勻。第三章 生物流化床載體掛膜實(shí)驗(yàn)使用兩個自制反應(yīng)器，一個作為好氧活性污泥生長環(huán)境并且加入活性炭進(jìn)行掛膜，以便在第二階段能夠轉(zhuǎn)移進(jìn)入流化床進(jìn)行垃圾滲濾液生物膜處理；另一個作為厭氧活性污泥生長環(huán)境，對污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化，厭氧處理垃圾滲濾液。表3－1實(shí)驗(yàn)污水水質(zhì)垃圾滲濾液（指標(biāo)）CODcr （mg/L）SS（mg/L）BOD5（mg/L）pH78109210150~270173~351~在生物膜的掛膜和馴化過程中，采用“快速排泥法”[4]掛膜。掛膜實(shí)驗(yàn)方法如下：向反應(yīng)器內(nèi)投加5%的活性炭作為生物膜附著的載體，按3 gMLSS/L的濃度投加接種污泥，進(jìn)行掛膜實(shí)驗(yàn)， m3/h使反應(yīng)器內(nèi)的固相呈流化狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)最初兩天用葡萄糖為碳源、NH4Cl為氮源，KH2POK2HPO4為磷源按照COD:N:P=100:5:1的比例配制COD約為150mg/L的營養(yǎng)液，對反應(yīng)器內(nèi)接種微生物進(jìn)行悶曝,溫度為室溫。第三天開始采用稀釋4到8倍的垃圾滲濾液,每三天增加10%的比例加入垃圾滲濾液，并相應(yīng)減少蒸餾水的用量, COD測定為每天一次。在生物膜的形成過程中，控制條件如表32?？梢钥闯?，在不同掛膜期，控制條件要隨著變化。表3－2掛膜期間控制條件時間段dHRTh有機(jī)負(fù)荷kgCOD/(kgMLSSd)氣體流量m3/h水溫℃1~1313~24241225~3025~29表3－3 測試項(xiàng)目及方法項(xiàng)目測定方法頻率項(xiàng)目測定方法頻率CODcr溫度重鉻酸鉀法100℃溫度計(jì)1次/
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