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

1、二沉池是目前廣泛應用于活性污泥法工藝中的固液分離構筑物，為了滿足對出水SS不斷提高的要求，目前二沉池設計的表面負荷一般采用0.6～0.8m3/(m2·h)，從污水廠鳥瞰圖上可以看出，整個二沉池區(qū)域其所占的土地面積巨大，幾乎與生物反應池相當。此外，二沉池的運行還受到浮泥等問題的影響，這些問題都在一定程度上阻礙了活性污泥法工藝的進一步發(fā)展。為此，在借鑒國內外以往相關的研究經(jīng)驗基礎上，結合課題組開發(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，以期從根本上解決和克服二沉池存在的問題，為污水處理廠固液分離構筑物的新建和改建提供經(jīng)濟有效的新技術。 懸浮填料澄清池新技術的小/中試試驗研究在上海安亭國際汽車城污水處理廠中試試驗基地進行。論文的研究工作主要包括以下內容：分析懸浮填料澄清池的固液分離的過程及機理，包括澄清池內各功能區(qū)的作用機理、懸浮污泥和附著污泥的形成及特點、填料區(qū)的作用機理等；研究了表面負荷和污泥的SVI兩大主要因素對澄

3、清池運行效果和工作周期的影響；對比研究了五種不同的曝氣沖洗方式的相關技術參數(shù)及沖洗效果對澄清池工作周期的影響，并提出工程化應用的建議技術；探討了豎流式二沉池設計方法中存在的問題及其原因，為澄清池的改進提供了指導；根據(jù)以上研究成果，提出了優(yōu)化構造的新型懸浮填料澄清池，研究了表面負荷及污泥溢流區(qū)固體通量對其運行效果的影響，提出了合理的設計方法。 論文根據(jù)對小/中試試驗的觀察與研究，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)各自存在的負荷條件，形成的過程及特點，及其所發(fā)揮的功能；并根據(jù)理論與試驗驗證，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。中試試驗在不同表面負荷和SVI條件下對固液分離的過程進行了系統(tǒng)研究，得出了表面負荷與SVI對澄清池運行周期的影響，在本試驗條件下，提出了工藝運行的建議表面負荷為2.

5、9～3.4m3/(m2·h)，相應的運行周期為72～24h。 根據(jù)懸浮填料質輕易流化的特點，論文提出了填料區(qū)曝氣沖洗的技術。中試試驗對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間、殘留系數(shù)、曝氣強度等相關技術參數(shù)。研究表明，沖洗方式6可作為工程化應用的沖洗技術，其沖洗時間在2h左右。中試試驗對不同的沖洗效果對澄清池工作周期的影響進行了研究，為工程實際應用提供了試驗依據(jù)。 論文探討了二次沉淀池設計方法所

6、存在的問題，對澄清和濃縮的辯證關系進行了闡述。根據(jù)探討的結論和以往的研究成果，首次提出了新型構造的懸浮填料澄清池，其穩(wěn)定工作的臨界負荷可以達到3.0m3/(m2·h)，明顯高于原有澄清池，亦遠高于二次沉淀池。小試試驗研究了表面負荷和污泥溢流區(qū)固體通量對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計方法。 研究表明，懸浮填料澄清池具有以下獨特的優(yōu)點：a)澄清池的池型構造靈活，可以方便地與活性污泥法生物反應池結合，占地面積

7、僅為二沉池的30﹪左右，在污水廠新建和改建應用中具有尤為突出的優(yōu)勢；b)澄清池固液分離功能強，其穩(wěn)定運行的表面負荷明顯高于二沉池，在較高的表面負條件下出水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行沖洗，不僅操作管理簡單，而且可以獲得良好的沖洗效果，便于進行自動化操作；d)澄清池的穩(wěn)定工作周期長，在SVI低于100mL/g、表面負荷達到3.0m3/(m2·h