基本信息
- 项目名称：
- 贝壳填料强化污水中有机物去除试验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文主要研究的是利用生物诱导除磷的原理，以贝壳作为反应器中的填料，利用贝壳中碳酸钙在酸性条件下能够释放钙离子，与磷酸盐结合形成沉淀，以达到强化除磷的作用，考查有机物和磷的去除效率.在水力停留时间2-8 h范围内，随着水力停留时间的延长，COD去除率明显升高，出水COD浓度甚至达到GB18918-2002的一级B排放标准。贝壳作为海产品废弃物，对其综合利用不仅解决了处理处置问题，还实现了资源化。
- 详细介绍：
- 在污水处理中将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，对低有机物浓度的城市污水进行预处理，不仅可以节省初沉池，还可以大幅度降低运行成本。水解酸化处理工艺作为生物预处理工序或厌氧-好氧联合生化处理工艺中的前处理工序，已经日益成熟并引起广泛应用，如何发挥即水解酸化处理的最大功效成为业内人士关注的焦点之一。在酸化反应器中填加填料，以便于附着生物膜，增加反应器内的生物量，达到提高污水酸化段对有机物处理效能的目的。贝壳作为海产品废弃物，对其综合利用不仅解决了处理处置问题，还实现了资源化。贝壳具有硬度充足、表面粗糙、富含碳酸钙等特点，是一种很好的污水酸化反应器填料；贝壳不仅起到传统填料的附膜载体作用，还可以在微酸性环境下释放碱度，弥补污水酸化带来的碱度损失。本研究酸化反应器为有机塑料柱，直径10cm，高73.7cm，内装填料。填料为片状贝壳，大小约5cm*5cm，填充率9.3%，总高度54.7cm。进水采用升流式。试验考察了水力停留时间分别为2 h、4 h、6 h和8 h条件下，贝壳填料酸化反应器处理污水COD的去除情况。在水力停留时间2-8 h范围内，随着水力停留时间的延长，COD去除率明显升高，最高达到80.8%，出水COD浓度甚至达到GB18918-2002的一级B排放标准。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 考察海产品废弃物贝壳作为废水处理填料的可行性，研究贝壳在去除污水中有机物过程中的强化作用,降低污水处理的成本，实现海产品废弃物资源化利用和提高污水处理的效能。
科学性、先进性及独特之处
- 将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，对低有机物浓度的城市污水进行预处理，不仅可以节省初沉池，而且因其不需要曝气可大幅度降低运行成本。本文主要研究是利用生物诱导除磷的原理，以贝壳作为反应器中的填料，利用贝壳中碳酸钙在酸性条件下能够释放钙离子，与磷酸盐结合形成沉淀，以达到强化除磷的作用，考查有机物和磷的去除效率。
应用价值和现实意义
- 贝壳填料酸化反应器可高效处理有机废水，适用于经济不发达地区以及村镇的污水处理；海产品废弃物得到有效处理的同时，实现了资源化利用的目的。这种废弃物填料来源广、价格低，是一种很好的废水处理填料替代品。
学术论文摘要
- 将厌氧工艺控制在水解酸化阶段，对低有机物浓度的城市污水进行预处理，不仅可以节省初沉池，而且因其不需要曝气可大幅度降低运行成本。本文主要研究是利用生物诱导除磷的原理，以贝壳作为反应器中的填料，利用贝壳中碳酸钙在酸性条件下能够释放钙离子，与磷酸盐结合形成沉淀，以达到强化除磷的作用，考查有机物和磷的去除效率。通过试验以及对数据的分析，初步得出以下结论：在进水COD浓度210-300 mg/L、pH6.2-7.1、TP 6-8mg/L条件下，水力停留时间8h时获得COD最高去除率81%。
获奖情况
- 刘颖慧，包双翔，姜娜，杨明蕾。贝壳填料强化污水中有机物去除试验研究。大连民族学院学报，2012.1（已录用，见证明材料）
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 叶长兵，韩相奎. 异波折板厌氧废水处理技术研究. 环境科学与技术，2009, 32(1): 152-155 [2] 宋铁红，赵勇胜，崔玉波. 厌氧折流板反应器中酸化菌活性研究. 吉林大学学报(地球科学版)，2006, 36(3): 429-432 [3] 崔玉波，朱宝英. 低温下ABR酸化反应器的运行效果及微生物活性研究. 环境工程学报，2007，35（2）：49-53
同类课题研究水平概述
- 由于我国城市化进程的加快和社会主义新农村建设，到2010年将增加污水量500亿m3/a(1.4亿m3/d天)。而新增污水量的60%又来源于村镇污水的排放。鉴于我国村镇的经济状况,投资并运营污水处理难度很大，因此需要开发适合村镇的低能耗污水处理技术。 近年来污水酸化预处理技术得到广泛的关注，因其低能耗、水力停留时间短并能大幅降低后续处理负荷，无疑是一种可行的原位污水处理技术选择。为提高酸化处理的效果，通常在酸化反应器中投加一些填料，传统填料的作用是附着更多的生物膜，且国内外针对污水酸化预处理的研究主要集中在提高污水的可生化性和去除有机物方面，而针对生活污水酸化预处理阶段除磷的研究较少。本研究利用海产品废弃物贝壳作为酸化反应器的填料，以期利用贝壳富含钙盐和具有丰富的天然多孔表面的特点，增强污水处理的效能，尤其是提高酸化反应器的去除有机物和磷的功能。 污术处理用的填料大体上可分为硬性填料、软性填料、半软性填料，组台型填料和新型填料五大类，但各有其缺点，例如价格贵、挂膜效果欠佳等等。贝壳具有粗糙的外表和丰富的钙质，硬度够、来源广，将其作为酸化预处理的填料的研究在国内尚属首次。
