景观生态—活性污泥复合系统运行与污泥减量研究

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1、硕士学位论文景观生态-活性污泥复合系统运行与污泥减量研究OPERATIONANDEXCESSSLUDGEREDUCTIONOFANECOLOGICALVEGETATION-ACTIVITEDSLUDGEPROCESS李朋飞哈尔滨工业大学2015年12月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：504密级：公开工学硕士学位论文景观生态-活性污泥复合系统运行与污泥减量研究硕士研究生：李朋飞导师：董文艺教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classifi

2、edIndex:X703.1U.D.C:504DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringOPERATIONANDEXCESSSLUDGEREDUCTIONOFANECOLOGICALVEGETATION-ACTIVITEDSLUDGEPROCESSCandidate：LiPengfeiSupervisor：Prof.DongWenyiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：EnvironmentalScienceandEngi

3、neeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要景观生态-活性污泥复合系统是一种适用于分散式污水处理的环境友好型污水处理工艺。前期研究表明，植物与活性污泥的耦合提高了复合系统的脱氮除磷效能，其剩余污泥的产生量也较低，但其污泥减量潜力与末端控制技术需要深入研究。同时，复合系统在外部影响因素的作用下，也存在处理效率的波动等

4、问题，需要开展不同试验条件下的稳定调控研究。本文在复合系统示范工程的基础上，研究了在低温变化、进水有机负荷冲击、曝气池溶解氧含量变化等条件影响下，复合系统及其污水处理单元的处理效能变化与相应的运行调控方法。长期实验研究表明，外部条件变化影响复合系统中污染物的去除效率，其中季节性低温变化的影响最为显著。通过对复合系统加入保温措施可将示范工程室内温度由2℃提高到9℃以上，温度提高可有效强化除污植物的生理活性，并增加根系与微生物的氮磷脱除能力。当进水有机负荷变化时，通过将系统污泥回流比从0.5提高到0.75，可显著将COD去除率由54.2%提高到70.4%

5、。同时，复合系统在溶解氧含量变化过程中，也可通过调整复合系统进水方式由连续进水变化为间歇进水，进而显著提升对进水中氨氮的去除效率。通过对示范工程中生物量分布及其变化的研究可知，复合系统存在着明显的污泥吸附和污泥生态捕食行为，导致其剩余污泥产率较低。在系统稳定运行阶段，48.8%的污泥被吸附于填料上，形成的生物膜结构有效提高系统的污泥龄，且其污泥产率系数为0.143gVSS/gCOD，低于传统城市污水处理厂。同时，复合系统中除污植物及其根系、填料等单元的耦合构造了较为稳定的生态系统，为大型动物（颤蚓、蠕虫、蜗牛等）的存活和生长提供了条件，增加了污泥生态

6、捕食作用。在分析复合系统污泥分布的基础上，对复合系统的剩余污泥进行过程减量与末端强化处理。研究结果表明：外加OSA（好氧-沉淀-厌氧）工艺具有一定的污泥过程减量作用，污泥产率系数可降低24.1%。对于已产生的剩余污泥，通过投加克氏原螯虾对其进行末端生态捕食。结果表明，在4h固体停留时间和1200mg/L剩余污泥浓度下可实现克氏原鳌虾对剩余污泥最佳的捕食效率。尽管如此，末端生态强化处理过程中会导致污泥混合液氮磷含量在一定程度上的增加，原因主要是克氏原鳌虾捕食的污泥经过消化吸收后产生了含有较高氮磷化合物的排泄物。关键词：景观生态复合系统；运行调控；污泥量

7、分布；污泥减量；克氏原鳌虾-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractVegetation-activatedsludgeprocess(V-ASP)wasanecologicalenvironmental-friendlytechnologyfordecentralizedwastewatertreatment.PreviousexperimentalresultsdisplayedthatinvolvementofvegetationintoASPprocessimprovedbiologicalnutrientsremovalcapab

8、ility,andproducedratherlowexcesssludge,whoseunderlying