應(yīng)用于活性污泥法系統(tǒng)的新型懸浮填料澄清池的機(jī)理及運(yùn)行研究.pdf

1、二沉池是目前廣泛應(yīng)用于活性污泥法工藝中的固液分離構(gòu)筑物，為了滿足對(duì)出水SS不斷提高的要求，目前二沉池設(shè)計(jì)的表面負(fù)荷一般采用0.6～0.8m3/(m2·h)，從污水廠鳥(niǎo)瞰圖上可以看出，整個(gè)二沉池區(qū)域其所占的土地面積巨大，幾乎與生物反應(yīng)池相當(dāng)。此外，二沉池的運(yùn)行還受到浮泥等問(wèn)題的影響，這些問(wèn)題都在一定程度上阻礙了活性污泥法工藝的進(jìn)一步發(fā)展。為此，在借鑒國(guó)內(nèi)外以往相關(guān)的研究經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合課題組開(kāi)發(fā)的新型懸浮填料，論文首次提出了采用懸浮填料澄

2、清池取代活性污泥法工藝中二沉池的新技術(shù)，以期從根本上解決和克服二沉池存在的問(wèn)題，為污水處理廠固液分離構(gòu)筑物的新建和改建提供經(jīng)濟(jì)有效的新技術(shù)。 懸浮填料澄清池新技術(shù)的小/中試試驗(yàn)研究在上海安亭國(guó)際汽車(chē)城污水處理廠中試試驗(yàn)基地進(jìn)行。論文的研究工作主要包括以下內(nèi)容：分析懸浮填料澄清池的固液分離的過(guò)程及機(jī)理，包括澄清池內(nèi)各功能區(qū)的作用機(jī)理、懸浮污泥和附著污泥的形成及特點(diǎn)、填料區(qū)的作用機(jī)理等；研究了表面負(fù)荷和污泥的SVI兩大主要因素對(duì)澄

3、清池運(yùn)行效果和工作周期的影響；對(duì)比研究了五種不同的曝氣沖洗方式的相關(guān)技術(shù)參數(shù)及沖洗效果對(duì)澄清池工作周期的影響，并提出工程化應(yīng)用的建議技術(shù)；探討了豎流式二沉池設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題及其原因，為澄清池的改進(jìn)提供了指導(dǎo)；根據(jù)以上研究成果，提出了優(yōu)化構(gòu)造的新型懸浮填料澄清池，研究了表面負(fù)荷及污泥溢流區(qū)固體通量對(duì)其運(yùn)行效果的影響，提出了合理的設(shè)計(jì)方法。 論文根據(jù)對(duì)小/中試試驗(yàn)的觀察與研究，確定了懸浮填料澄清池的主要功能區(qū)為：清水區(qū)、附著污

4、泥區(qū)、高濃度懸浮污泥層區(qū)、入流混合區(qū)、污泥沉降區(qū)和污泥壓縮區(qū)。論文探討了入流混合區(qū)、高濃度懸浮污泥層區(qū)和附著污泥區(qū)各自存在的負(fù)荷條件，形成的過(guò)程及特點(diǎn)，及其所發(fā)揮的功能；并根據(jù)理論與試驗(yàn)驗(yàn)證，研究得出填料區(qū)主要發(fā)揮整流、并具有形成附著污泥區(qū)和捕捉微小絮體、降低出水濁度的作用。中試試驗(yàn)在不同表面負(fù)荷和SVI條件下對(duì)固液分離的過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)研究，得出了表面負(fù)荷與SVI對(duì)澄清池運(yùn)行周期的影響，在本試驗(yàn)條件下，提出了工藝運(yùn)行的建議表面負(fù)荷為2.

5、9～3.4m3/(m2·h)，相應(yīng)的運(yùn)行周期為72～24h。 根據(jù)懸浮填料質(zhì)輕易流化的特點(diǎn)，論文提出了填料區(qū)曝氣沖洗的技術(shù)。中試試驗(yàn)對(duì)比研究了六種不同的曝氣沖洗方式，確定了每種沖洗方式的沖洗時(shí)間、殘留系數(shù)、曝氣強(qiáng)度等相關(guān)技術(shù)參數(shù)。研究表明，沖洗方式6可作為工程化應(yīng)用的沖洗技術(shù)，其沖洗時(shí)間在2h左右。中試試驗(yàn)對(duì)不同的沖洗效果對(duì)澄清池工作周期的影響進(jìn)行了研究，為工程實(shí)際應(yīng)用提供了試驗(yàn)依據(jù)。 論文探討了二次沉淀池設(shè)計(jì)方法所

6、存在的問(wèn)題，對(duì)澄清和濃縮的辯證關(guān)系進(jìn)行了闡述。根據(jù)探討的結(jié)論和以往的研究成果，首次提出了新型構(gòu)造的懸浮填料澄清池，其穩(wěn)定工作的臨界負(fù)荷可以達(dá)到3.0m3/(m2·h)，明顯高于原有澄清池，亦遠(yuǎn)高于二次沉淀池。小試試驗(yàn)研究了表面負(fù)荷和污泥溢流區(qū)固體通量對(duì)澄清池工作周期的影響，并提出了新型懸浮填料澄清池的設(shè)計(jì)方法。 研究表明，懸浮填料澄清池具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：a)澄清池的池型構(gòu)造靈活，可以方便地與活性污泥法生物反應(yīng)池結(jié)合，占地面積

7、僅為二沉池的30﹪左右，在污水廠新建和改建應(yīng)用中具有尤為突出的優(yōu)勢(shì)；b)澄清池固液分離功能強(qiáng)，其穩(wěn)定運(yùn)行的表面負(fù)荷明顯高于二沉池，在較高的表面負(fù)條件下出水SS和濁度很低且穩(wěn)定，可以避免二沉池所面臨的浮泥漂泥問(wèn)題；c)澄清池由于采用密度略輕于水的新型懸浮填料，可以采用曝氣方法進(jìn)行沖洗，不僅操作管理簡(jiǎn)單，而且可以獲得良好的沖洗效果，便于進(jìn)行自動(dòng)化操作；d)澄清池的穩(wěn)定工作周期長(zhǎng)，在SVI低于100mL/g、表面負(fù)荷達(dá)到3.0m3/(m2·h