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、曝氣強度等相關技術參數。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。 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