絮凝剂耦合好氧颗粒污泥处理高磷废水及其数学模拟

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qdled2046
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
好氧颗粒污泥受溶解氧传质阻力的影响,由表及里可以形成好氧、缺氧、厌氧不同的分区,保障颗粒污泥微生物群落组成的多样性,可以实现同步除碳和脱氮除磷功能,成为水处理领域的热点。但好氧颗粒污泥启动时间较长、运行稳定性较差,制约了其在实际水处理中的应用和推广。本文在好氧颗粒污泥系统中引入铁盐絮凝剂,构建耦合系统,研究氯化铁的絮凝能力对污泥的颗粒化进程的影响,考察该系统耦合化学和生物除磷对高磷废水的处理效能,同时建立数学模型对反应器规模的絮凝剂耦合好氧颗粒污泥系统模拟预测,得到研究成果如下:(1)在培养好氧颗粒污泥的初期短期投加氯化铁,颗粒成熟启动时间有效缩短9天,由微观形态看出形成的颗粒致密,结构稳定。絮凝剂的投加使MLSS保持在约5.26 g/L,污泥沉降性能明显提高,Zeta电位绝对值明显降低;刺激TB-EPS的分泌,蛋白质和多糖成分增加,加速触发颗粒的形成;改变了微生物群落菌属结构,新菌属如Thauera的出现增强了处理性能和促进絮凝体聚集,COD、PO43--P和NH4+-N去除效率分别稳定在94.24%、62.37%和71.27%。由此得出,氯化铁耦合好氧成粒过程是一个理化效应与生化效应的耦合过程,是一种有效的强化好氧造粒方法。(2)以模拟高磷废水为研究对象,运行絮凝剂耦合好氧颗粒污泥反应器(AGS-SBR),在36天内颗粒污泥平均粒径达1 mm以上。前置厌氧段以强化改善除磷微生物群落结构。投加氯化铁后,除磷效率上比对照反应器提高了92.80%。与此同时,COD、NH4+-N的处理能力略有增强。氯化铁不仅刺激LB-EPS、TB-EPS中多糖和蛋白质的分泌,还使EPS中有机物化学成分发生变化,加速触发颗粒的形成。由此得出,絮凝剂会与颗粒污泥微生物产生协同作用,除了能促进造粒外,也能辅助高效去除高磷废水中的无机磷酸盐。该耦合工艺在保障除磷功能微生物如Aeromonas、Pseudomonas菌属良好活性的前提下,利于工业废水中磷资源的后续回收,有望保证工业废水排放标准需求。(3)在前述实验研究成果基础之上,以ASM2D模型为模型框架,结合扩散-传质理论,利用Matlab自编厌氧-好氧颗粒污泥工艺模拟程序。对灵敏度较高的动力学参数和化学计量系数即和(4进行校正,使校正后的模型较好地符合实验数据,可以描述工艺运行过程。将其作为控制的有效工具,预测不同工况下絮凝剂耦合好氧颗粒污泥系统中的生化过程。
其他文献
本研究通过发酵提取获得羊肚菌胞外粗多糖(Morchella esculenta polysaccharide,MEP),色谱层析柱纯化后得到均一组分羊肚菌胞外多糖MEP 2a,然后对均一组分MEP 2a的一级结构、高级结构、体外模拟消化前后结构及生物活性(抗氧化、降血糖血脂)的改变、细胞免疫调节作用等各方面进行了相关研究。羊肚菌多糖的结构鉴定:通过HPLC、GC-MS、UV、FT-IR分析其一级结
滑菇(Pholiota nameko Ito ex Imai)又名滑子菇、珍珠菇,属于鳞伞属、亚纲伞菌目、球盖菇科,滑菇多糖是滑菇主要活性成分之一,并且有较高营养价值及经济价值。本文采用现代分离纯化技术,从滑菇中提取得到多个组分,并对其理化性质、结构特征、溶液行为和生物活性进行了系统研究,论文主要结果如下:采用常温水提、热水浸提、高压浸提、0.125 mol/L Na OH和1.25 mol/L
大米是人类的主食之一,其主要成分是淀粉和蛋白。但由于缺少面筋蛋白,大米粉不能形成具有粘弹性的网络结构,从而限制了其在食品工业中的广泛应用。本文将小麦面筋蛋白和大米淀粉按不同的比例(0:100、6:94、8:92、10:90、12:88和14:86,w/w)进行复配处理,制成模型面团,研究了模型面团的理化与结构特性,并探究了冻融循环处理、添加氯化钠和不同冷冻速率对模型面团的水分分布、理化性质和结构特
羟烷基哌嗪有机胺具有优良的吸收/解吸SO2性能,在烟气脱硫领域得到了广泛的应用。本文以哌嗪(PZ)、环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)为原料,以水为溶剂,通过分步反应的水相法和水相单端基保护法分别合成非对称结构的1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪(HEHPP)。设计并研究分步反应的水相法PZ-EO-PO合成反应和PZ-PO-EO合成反应两条技术路线。在PZ先与EO反应再与PO反应的合成路线
热碱解作为一种污泥处理处置技术,因其可以有效破坏污泥絮体结构,同时使微生物细胞破壁而常被用于剩余污泥厌氧消化的预处理。污泥热碱解后可以得到含有丰富有机质的热碱解液,而将其作为补充碳源用于污水生物脱氮的研究及污泥热碱解工艺改进却鲜有报道。本文探究了不同的热碱解条件对污泥热碱解后碳源释放的影响,同时提出了一种热碱解液外回流的方式,在回收热的同时促进污泥碳源释放。针对污泥热碱解后存在的碳源可生化性差及污
本文针对降雨氨氮污染问题,围绕人类活动影响下的浅部包气带介质,基于物理化学吸附原理,在室内开展了静态和动态条件下的氨氮吸附试验,并在试验基础上利用HYDRUS-1D软件对氨氮的运移、吸附进行了模拟。首先,筛选了沸石、陶粒、细砂、活性炭、麦饭石、火山岩、金刚砂和石英砂8种材料,开展了吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学3项静态试验。结果表明:沸石、陶粒、细砂3种材料的理论饱和吸附量最大,分别为2.03
石斛应用以“鲜品为上”,现代研究表明鲜石斛中多糖、总生物碱等活性成分含量高于干石斛,而对鲜石斛多糖类成分及其保肝活性研究较少。本研究通过鲜、干石斛果胶多糖保肝活性差异及结构分析,推测果胶发挥保肝活性的主要结构特征;接着,以超声波和酶法获得改性果胶的结构分析及保肝活性数据为基础,初步探讨果胶多糖结构与保肝活性构效关系,为鲜石斛深度开发提供参考依据。主要研究结果如下:(1)鲜石斛果胶多糖对急性酒精性肝
目前,电化学高级氧化工艺(EAOPs)由于其彻底去除水中难降解有机物污染物的应用潜力,受到越来越多的关注。均相/非均相电芬顿技术(EF/HEF)是基于芬顿反应的EAOPs,具有环境友好、运行稳定、高效等特点,所以在处理水中新型污染物方面是一类最常被应用研究的EAOPs。目前电芬顿技术存在着氧气利用率低,电流效率不高,造价成本过高的问题,而阴极材料是解决上述问题的关键,因此开发设计一种经济高效、综合
重金属污染长久以来是国内外学者研究的焦点,湖泊底泥作为水环境各类污染物沉降的富集中心,承担着水环境物质交换与生物地球化学循环的重要角色。沉积物是重金属“汇”的同时,也是水体重要的内在污染源,受到外部扰动的沉积物会发生再悬浮,并引起部分不稳定的重金属重新释放回上覆水体。近年来,巢湖流域水环境外源污染输入得到有效管控,但重金属依旧是湖区水环境恶化的重要污染物。因此本文以巢湖流域南淝河入湖口、西半湖与东
作为一种集絮凝和沉淀于一体的水处理技术,高密度澄清池在国内外水处理工程中应用广泛,由于国内没有相关设计规范,对其进行模拟研究很有必要。作为高密度澄清池处理环节之一,絮凝效果的好坏受水力条件影响,因此从优化水力条件的角度对高密度澄清池絮凝区进行模拟研究。通过数值模拟的方法对高密度澄清池絮凝区流态进行模拟研究,以湍动能耗散率为絮凝评价指标,对不同规模的高密度澄清池进行研究。分别对高密度澄清池导流筒形状