不同曝气策略下生物滤池处理生活污水净化效能研究开题报告

全文总字数：5856字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1 目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1 研究背景

我国大力开展水环境污染防治工作，全国各地，广泛采用效率高、能耗低、易维护的污水处理新工艺、新技术。曝气生物滤池（baf）是一种在生产实践中付诸应用并进行深入研究的污水处理新工艺^[1-3]。

2. 研究的基本内容与方案

2 研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 研究内容

1）在不同曝气量、温度条件下，曝气生物滤池用于处理生活污水净化效能的对比研究，并确定该运行工况下的最佳曝气量及温度；

2）改变曝气/停曝次序，探究曝气生物滤池在不同状况下用于处理生活污水净化效能的对比研究，并确定该运行工况下的最佳次序。

2.2 研究目标

本实验设置三座序批式进水、间歇曝气模式的生物滤池，通过控制曝气生物滤池的曝气量、曝气/停曝次序、水温，来探讨曝气量、曝气/停曝次序、水温对生物滤池处理生活污水的净化效能和机理。分析在该运行工况下的最佳温度、曝气量及曝气/停曝次序。

2.3 拟采用的技术方案及措施

2.3.1 技术方案

构建三座条件基本相同的曝气生物滤池。取武汉市某污水处理厂二沉池出水作为参照标准，配置人工模拟的生活污水作为滤池处理水。同时，利用水厂活性污泥进行接种挂膜，待生物膜生长，且运行稳定后，设定统一的运行周期，设置不同的曝气/停曝次序、水温、曝气量，如下表1。通过监测进出水的COD、总氮、氨氮、硝态氮、亚硝氮、无机磷等指标，对比探究在不同曝气量、曝气/停曝次序及水温条件下生物滤池降解各种污染物的效率。

表1 实验方案

下图为本实验的技术研究路线：

技术研究路线

2.3.2 实施措施

A：系统构建与运行

构建三座相同的曝气生物滤池（编号A，B，C）。所有滤池由有机玻璃制成，长×宽×高=48cm×48cm×60cm。滤池的顶部，安装有穿孔配水管；内部则由PVC板分隔为3层，上层填充有SPR-1型悬浮生物载体（高密度聚乙烯悬浮载体），填料密度0.94g/cm3，有效比表面积450m2/m3；中间层填充有球形轻质陶粒，直径为3-5mm，孔隙率为0.433；二者填充深度均为20厘米。在底部设置纳米多孔曝气管，这些曝气管组装在穿孔套管中，并与空气压缩机相连。为了调节排水，在每个滤池的底部排水管和最上层水面的边缘各安装了一个可定时控制的出水阀门。

形成下图所示的组合装置。

B：污水配制

取武汉市某污水处理厂二沉池出水作为参照标准，配制人工模拟的生活污水作为滤池处理水。用自来水配置，添加定量无水乙酸钠、NH4Cl、KNO3、NaNO2、磷酸二氢钾、Na2CO3、CaCl2控制进水COD、总氮、氨氮、硝氮、亚硝氮、无机磷目标浓度分别为50mg/L、25 mg/L、15mg/L、9mg/L、1mg/L、1.5mg/L。用碳酸钠调pH至7.5-8.0。

将自行模拟配制的生活污水通过水泵引入三座生物滤池。3组滤池水力负荷控制在1.04m3/(m2d)。

C：取样与测定

所有滤池进水方式均为序批式运行，间歇进水。水质采样点为三座生物滤池进水、3小时出水、6小时出水；每种工况运行8天，采8天。

采用美国YSI多参数水质分析仪（型号：Pro Plus）现场测定压强(P)、温度(T)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)、碱度(pH)、电导率(Cond)、比电导率(SC)、总溶解固体(TDS)、盐度(Sal)、电阻率(Res)等在线参数。水样采集后，按COD：重铬酸钾法；TN：碱性过硫酸钾消解分光光度法；NH3-N：纳氏试剂分光光度法；NO3-N：硝酸盐氮分光光度法；NO2-N：亚硝酸盐氮分光光度法；P：钼酸铵分光光度法测定。

D：数据分析

根据水样测定数据，对比分析不同工况下，原水与处理出水的COD降解率、TN去除率等指标，探究曝气/停曝次序、曝气量、温度对生物滤池处理生活污水去除污染物效率的影响，得出该运行工况下的最佳曝气/停曝次序、曝气量、温度。

3. 研究计划与安排

3 进度安排

4. 参考文献（12篇以上）

4 阅读的参考文献不少于15篇（其中近五年外文文献不少于3篇）

[1].钟丽燕，郝瑞霞，王卫东，等.dnbf-o3-gac组台工艺深度脱除氮磷及代谢产物[j].环境科学，2018，39(1):247-255.

[2].余鸿婷，李敏.反硝化聚磷菌的脱氮除磷机制及其在废水处理中的应用[j].微生物学报，2015，55(3):264-272.