管錐形填料生物床特性及應(yīng)用研究.pdf

1、依據(jù)對生物接觸氧化反應(yīng)器填料的生物生長、水流分布、物質(zhì)遷移及沉淀分離等特點(diǎn)的分析，針對管錐形填料生物床進(jìn)行了理論與試驗(yàn)研究，得出以下主要結(jié)論： (1)隨機(jī)堆積填充的管錐形填料生物床能提高反應(yīng)器的沉淀面積和沉降截留能力。試驗(yàn)條件下，反應(yīng)器每立方米填料水平投影面積(即創(chuàng)造的沉淀面積)相當(dāng)于直徑為6.3米沉淀池的面積。與無填料反應(yīng)器相比，無曝氣時(shí)管錐形填料生物床沉淀效率可提高1.9倍；曝氣時(shí)可提高1.3倍。增大了生物棲居面積，提高了生

2、物量，污泥濃度可達(dá)6.89kg/m3～8.31kg/m3。 (2)示蹤劑試驗(yàn)表明管錐形填料生物床的流態(tài)為完全混合式。由于填料的特殊結(jié)構(gòu)使其內(nèi)外局部范圍內(nèi)的水流條件不同，有利于充氧和混合以及傳質(zhì)；填料內(nèi)水流紊動(dòng)性較小，有利于微生物棲居及生長繁殖；填料對氣泡連續(xù)不斷的切割、阻擋和撞擊作用，使氣泡破碎，直徑減小，延長氣泡在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間和氣液的接觸時(shí)間，增加了氣泡與污水的接觸面積，從而提高了氧的轉(zhuǎn)移效率；微環(huán)境交替實(shí)現(xiàn)水流狀態(tài)的變化

3、，促進(jìn)物質(zhì)遷移和傳質(zhì)。通過氧轉(zhuǎn)移效率試驗(yàn)表明，管錐形填料生物床可提高33.33％的氧轉(zhuǎn)移效率。 (3)生活污水處理試驗(yàn)表明，在HRT為1h條件下，有機(jī)物容積負(fù)荷為11.28kgCOD/m3.d，CODcr去除率達(dá)到90％以上，出水CODcr低于50mg/L；城市污水處理試驗(yàn)表明，在HRT為2h條件下，有機(jī)物容積負(fù)荷為4.62kgCOD/m3.d，CODcr去除率可達(dá)到88.3％，出水CODcr小于50mg/l，達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠

4、一級A類排放標(biāo)準(zhǔn)。管錐形填料生物床后續(xù)缺氧反應(yīng)池形成好氧/缺氧工藝以提高脫氮效果，在總水力停留時(shí)間為5.5h條件下，脫氮率為60％。 (4)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，在溫度低于10℃、pH值低于5、鉻離子濃度高于10mg/l等苛刻的環(huán)境條件下仍具有良好的處理能力，可適用于北方寒冷地區(qū)和水量、水質(zhì)變化大的有機(jī)工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)污水處理。 (5)進(jìn)行了有機(jī)物降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析研究，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，管錐形填料生物床的有機(jī)物降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)關(guān)系

5、及相關(guān)參數(shù)如下： 在模擬生活污水條件下：C=337.04exp(-30.305t)(1-erfξ)(式中erfξ=2/√π∫ξ0-s2ds，ξ=l/√4Det)，回歸顯著性系數(shù)為R=0.95；或U=192.3*(Se-22.3)/611.1+Se，回歸顯著性系數(shù)為R=0.94。 在城市污水條件下：C=299.9exp(-25.677)(1-erfξ)(式中erfξ=2/√π∫ξ0e-s2ds，ξ=l/√4Det)，回歸顯