生活污水兼性生化影响因素分析 生活污水兼性生化影响因素分析

生活污水兼性生化影响因素分析

  • 期刊名字:华中科技大学学报(城市科学版)
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  • 论文作者:管向伟,章北平,李强,任拥政,刘礼祥
  • 作者单位:华中科技大学
  • 更新时间:2020-03-24
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第23卷第3期华中科技大学学报(城市科学版)Vol 23 NO. 32006年9月J. of HUST, (Urban Science EditionSep.2006生活污水兼性生化影响因素分析管向伟1章北平1李强任拥政1刘礼祥1(1.华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074)摘要;在常温条件下采用兼性生化处理生活污水,通过正交试验获取兼性生化降解有机物的影响因素.研究表明,COD去除率与HRT,MLSS和进水有机物浓度有关,MLSS的影响非常显著.过高或过低的MLSS、进水有机物浓度和HRT都会降低COD去除率.在本正交试验中得出最优水平:MISS为5500mg/L,进水有机物浓度为260mg/L,HRT为8h,此时COD去除率可达72.5%关键词:生活污水;兼性生化;混合液悬浮固体浓度;水力停留时间;有机物中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672-7037(2006)03-0032-04兼性生化工艺是近年来发展起来的一种废水合搅拌器一台,转速8rpm;沉淀区设在生化反生物处理技术,以无能耗或低能耗(只需对污水应区左右两侧,单侧沉淀区平面尺寸为95mm×作提升)、污泥产量低(仅为好氧法的1/3左右)等200mm,高度530mm,有效容积9.7L;出水槽优点2,在水产、化工、纺织和皂素等高浓度难降平面尺寸为50mm×200mm解有机废水处理方面有一定的关注和应用6,1.2试验水质但在生活污水处理方面的文献很少.本试验研究本试验用水取自华中科技大学东校区湖溪河在常温下处理生活污水,通过正交试验获取兼性畔住宅区生活污水,试验处理规模为53.6L/d生化降解有机物的影响因素160.8L/d(表1)表1试验用水水质1试验装置及方法项目 COD BOD SS NH2 N TN TP pH值范100~30080~150100~20025~3530-402~46.5~7.51.I试验装置1.3试验方法试验装置如图1,高位水箱尺寸为600mm×a.培养驯化.试验研究在实验室常温下进行,600mm×600mm,有效容积198L.内装有浮球用武汉动物园公厕污水处理小试的兼性污泥和阀.兼性生化反应器由生化反应区和沉淀区两部厌氧污泥作为接种污泥,一次性投入7L.到兼性分组成,其中生化反应区表面尺寸为200mm×生化反应器中.启动初始阶段,HRT=16h,向反490mm,高度780mm,有效容积26.8L,內设组应器中投加适量化粪池污水与城市生活污水以保证细菌生长所需的营养,低速搅拌48h.重复上述操作,待活性污泥适应原水后加大进水量,系统7的负荷逐渐增加,接种的污泥菌种逐步适应水质、水量的变化而获得驯化,最后开始连续进水.培养区区期间观察各个阶段的生物相,并对进出水的COD进行测定,当污水中COD去除率达到50%左右1高水位箱2进水管3低速搅拌器《互时,系统启动完成.此时生物絮体呈黑褐色,絮凝4排泥管5出水管6钢制反应器7出水堰8排气孔9污泥回流孔[污泥区和沉淀性能良好,SV%为40%b.试验过程.将生活污水沉淀30min后,经图1试验装置示意过预处理(格网)后取上清液泵入高位水箱,通过收稿日期:2005-11-09第3期管向伟等:生活污水兼性生化影响因素分析计量设备投入兼性生化反应器中.利用兼性微生表4方差分析物的摄取、代谢与利用,高效去除污水中的COD方差来源偏差平方和自由度均方F比显著性BOD3及SS,其出水经过后续处理达标后排放.由HRT/h330.309165.1552.870相关的研究得知,在常温下,温度对兼性生化反ILSS/mg·L-1683.7092341.8545.940*应的影响较小.根据单因素试验结果,确定试验以ODx/mg·L132.596266.2981.152*反应区的水力停留时间(HRT)、混合液悬浮固体115.096257.5481261.718浓度(MLSS)和进水有机物浓度(CODa)为因素,进行正交试验(表2).试验过程中,HRT通过进水流量来控制,进水有机物浓度可以通过投加适量葡萄糖或稀释的方法来调配,MSS通过定量80AA、N◆本试骏中极差R>R>R排泥来控制.试验目的主要是在常温下考察反应B, Cr C, C)2效应曲线器的进水有机物浓度、HRT及污泥浓度对有机物极差分析可知处理效果的影响当反应器运行稳定后开始记录R,则各因素对去除率影响作用为B>A>C>实验数据,试验期间每天测定进出水的指标D,即MLSS的影响最大,试验误差影响最小,进表2因素水平水有机物浓度次之.由图2可知最佳水平搭配为因素水平HRTA1BC2,即HRT=8h,MLSS/h/mgL/mg.LCODer=180 mg/L进行方差分析得知,因F.10=3.110,Fa.m=100水平270001804.460,F10HRT>进水有机物浓度,其中物的正常摄取、代谢和利用,一些有机物不经微生MLSS的影响是非常显著的物代谢就流出反应器影响出水水质b.本试验的最佳水平搭配为HRT为8hMISS为5500mg/L,进水浓度为180mg/Lc.COD去除率与HRT、MLSS和进水有机8060物浓度有关,较高或较低的MLSS、进水有机物浓40▲MLSs度和HRT都不利于有机物去除,当进水有机物cOD去除率10203040500浓度在160ng/L以上时,HRT和MLSs分别为8h和5500mg/L时,COD去除率可达72.5%图4MLSS与COD去除率关系2.3HRT对COD去除效果的影响在一定条件下,微生物对有机物的降解速度1]杨伯起,俞伟波,常规废水生物处理方法优缺点比取决于微生物与其接触的时间.在实际工程中,常较及生物处理技术的新进展[J].环境保护,1998,通过改变进水水量来调整停留时间.本研究将兼(10):43-44性生化过程控制在4~12h,由图5可见,在兼性21文一波,发展适合中国国情的城市污水处理技术生化反应器中停留时间对兼性生化反应的影响较].环境保护,199,(5):26-27小,尽管HRT为8h时(OD平均去除率最高,但[3]牛樱,陈季华兼氧一好氧工艺处理高浓度化工当HRT下降到4h时,COD平均去除率仅从废水[].工业水处理,2000,20(8):8-10[4]杨群,章北平,李敏.水产品保鲜废水回用的兼60.96%下降到4.19%.当HRT为12h时性生化工艺研究[冂.华中科技大学学报(城市科学COD平均去除率为54.43%.在试验中,随着进版),2004,21(3):39-50水量的增大,水力负荷的升高,HRT逐渐缩短,导5]奚旦立,陈季华,刘振鸿.兼氧技术一有机废水处理的致反应器中的水流流速加大,污水与混合液的混新方法[].中国纺织大学学报,1997,23(4):52-57合加强,并使得污泥和有机物能充分混合和接触,〖6]刘礼祥,解清杰,吴晓辉,等.水解-激波厌氧一好改善了反应器中的水力条件.但当HRT缩短至4氧工艺处理皂素废水研究[].化学与生物工程,h时,因水力负荷过高而导致去除率下降,因此延长HRT,有利于提高去除效果但HRT过长,导[7]解清杰,隐吸双喷厌氧生化传质规律[D]武汉:武汉城市建设学院环境工程学院,1999第3期管向伟等:生活污水兼性生化影响因素分析Analysis on Affecting Factors of Domestic Sewage Degradationby Facultative Biochemical ProcessGUAN Xiang-wei ZHANG Bei-ping' LI Qiang REN Yong-zheng LIU Li-xiang(1. School of Envir. Sci. &. Tech. HUST, Wuhan 430074, China)Abstract Facultative Biochemical Technology was used for domestic sewage treatment through a labscale experiment under room temperature condition. The result showed that the removal rates oorganic have something to do with influent water organic density. HRT, MLSS and MLSS are themost affecting factors. When there are too higher or too lower MLSS, influent water organic densityand HRT, the removal rates of organic will be reduced. In the lab-scale experiment, the optimizationver are MLSS=5 500 mg/L influent water organic density= 260 mg/L and HRT=8 h Based onthat the removal efficiency of COD is high up to 72.5%Key words: domestic sewage; facultative biochemical: MLSS; HRT; organic(上接第31页)b.复合材料时变可靠度指标与横向强度衰减量ry of deterioration structures J. Journal of tI近似服从直线下降关系,有利于工程设计和评估Structureal Division. ASCE. 1975.101(1):295c忽略载荷的随机性,往往得出偏于危险的310结果[5]贡金鑫,赵国藩.考虑抗力随时间变化的结构可靠d.与离散点法相比,随机过程法算得的结果度分析[J].建筑结构学报,1998,19(5):43-51.[6]秦权,杨小刚.退化结构时变可靠度分析「].清更能合理地反映树脂基复合材料的时变可靠度华大学学报(自然科学版),2005,45(6):733-736参考文献⑦]王红霞,万怡灶.玻璃纤维增强光固化树脂基复合材料吸湿性能研究[].玻璃钢/复合材料,20051]周晓东,戴干策.玻璃纤维毡增强聚丙烯复合材料的(1):33-36湿热稳定性[J].玻瑞钢/复合材料,1999,(1):16-19Hasofer AM. Lind NC. Exact and invariant second2]黄再满.深水环境对复合材料吸湿和力学性能的影moment code format. J of Eng Mech, 1994.100响[冂].玻瑞钢/复合材料,2000,(4):49(1):111-123]王莉莉,于运花抽油杆用CF/VE拉挤复合材料在[9]李桂青,李秋胜工程结构时变可靠度理论及应用盐溶液中的老化机理[J].北京化工大学学报M].北京:科学出版社,20012004,31(2):31-3410]沃丁柱.复合材料大全[M].北京:化学工业出版[4 Hiroyuki Kameda, Takeshi Koike. Reliability theoReliability Analysis of Polymer Composites ConsideringDegradation of StrengthMA Huai-bo CHEN Jian-giao WEI Jun-hong(1. School of Civil Eng. & Mechanics, HUST, Wuhan 430074, China)Abstract: As a result of the influence of moisture environments or other severe environments. themechanical properties of polymer composites will deteriorate with time and make the actual reliabilityof them lower than that of the pre-designed reliability. In this paper, a probabilistic analysis methodcomposite structures is presented. The discrete point method and the stochasticthod are used to calculate the structural reliability. Numerical examples show that thepresent method is simple and effective for evaluating and calculating the time-dependent reliability of

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