磁混凝-生物组合工艺处理城市黑臭河水研究

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1、硕士学位论文磁混凝-生物组合工艺处理城市黑臭河水研究MAGNETICCOAGULATIONBIOLOGICALCOMBINATIONOFPROCESSSTUDYONCITYMALODOROUSRIVER王晓杰哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628密级：公开工学硕士学位论文磁混凝-生物组合工艺处理城市黑臭河水研究硕士研究生：王晓杰导师：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：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628Adi

2、ssertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringMAGNETICCOAGULATIONBIOLOGICALCOMBINATIONOFPROCESSSTUDYONCITYMALODOROUSRIVERCandidate：XiaojieWangSupervisor：Prof.WenyiDongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalScienceAn

3、dEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于城市水环境治理设施建设滞后，导致城市河道水体普遍受到污染。为尽快改善城市水环境质量，我国对建成区黑臭河水进行限期治理。目前，应用较多的磁混凝工艺（CoagulationMagnetic,CoMag）虽然可以大幅缩减占地面积、有效去除TP和SS，但是对NH+4-N和溶解性COD的去除效果较差，

4、而针对NH+4-N和溶解性COD的去除，生物法具有显著优势。本文以曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter,BAF）和膜生物反应器（MembraneBioreactor,MBR）为代表，研究CoMag与生物法相结合处理城市受污染河水的效能，提出污染河水治理的CoMag高效生物组合工艺。采用静态和动态试验对CoMag的参数进行优化，确定了CoMag的最优工况。药剂及投加量优化结果为，最优混凝剂和助凝剂为PAC和阴离子PAM且最优投加量分别为30mg/L和1.5mg/L；磁种粒径选用45～75μm的Fe3O4粉末且投加量为300mg/L；药剂投加顺序为先同时投加磁种和

5、PAC，后投加PAM；磁盘场强和转速优化结果为3500GS和4r/min。在HRT为9min，进水TP和SS为3.22mg/L和120mg/L条件下，出水为0.40mg/L和9mg/L。此外，对不同水质条件下的PAC、PAM和磁种投加量进行了优化。基于小试试验，对BAF和MBR工艺进行参数优化，并进行综合比选，确定与CoMag相结合的生物段。试验结果表明，BAF和MBR小试装置对NH+4-N和溶解性COD均具有良好的去除效果，出水满足地表水Ⅴ类水标准，但是BAF在耗能、运行成本和启动周期方面比MBR更具有优势，因此，选择BAF为与CoMag相结合的生物段。在前述基础上，提出将CoMa

6、g与生物段BAF有效结合的高效组合工艺，以CoMag实际工程出水为研究对象，对BAF中试规模下的运行参数进行了进一步优化，并对组合工艺的污染物去除效果进行了考察。优化确定结果为，在进水COD和NH+4-N均值为47mg/L和14mg/L条件下，BAF中试最佳HRT和气水比分别为0.5h和3:1；为保证出水达标，填料层厚度至少保证到3.5m。CoMag-BAF组合工艺在总HRT为39min（CoMag和BAF的HRT分别为9min和30min）时，可实现对污染物的高效去除，出水COD、NH+4-N、TP和SS分别为16、1.11、0.12和10mg/L，满足地表水Ⅴ类水标准。关键词：污

7、染河水；脱氮除磷；磁混凝；曝气生物滤池；膜生物反应器I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDuetothelaggingconstructionofurbanwastewatertreatmentfacilities,urbanriverwaterbodieshavebeenwidelypolluted.Inordertoimprovethequalityofurbanwaterenvironmentassoonaspossible,settin