基于射流技术的生物转筒反应器处理生活污水的实验研究

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当前我国的水环境污染问题相当严重,水污染控制的重点已由工业污水转到了生活污水上来。然而,目前生活污水的处理状况不容乐观,因此急需开发高效低耗的水处理新工艺与新设备。本文通过对城市生活污水的各种生物处理技术的分析比较,在本研究室前期研究工作的基础上,设计了一套基于射流技术的生物转筒反应器实验系统,并进行了相应的实验研究和理论分析,探讨了生活污水处理的新途径。 本文对自行设计的基于射流技术的生物转筒反应器进行了研究,以广州市华南理工大学北区生活污水作为处理对象,考察该反应器的处理效果和影响因素,同时对该反应器降解生活污水的反应动力学问题进行了分析。 文中介绍了基于射流技术的生物转筒反应器的原理和结构特点,进行了无曝气、曝气和稳定运行三个阶段的实验研究。 通过对实验现象的观察和对实验数据的分析,探讨了污水流量、转筒转速、气水比对处理效果的影响,找出其规律性,同时在综合考虑动力消耗、生物膜的稳定性和处理效果三方面因素的基础上,得出本研究用反应器合适的运行参数为:污水流量为70~110L/h,转筒转速为13.0~13.4r/min,气水比为2.0~3.5。 通过分析研究,得出影响该反应器处理效率的主要因素包括:污水流量、转筒转速、气水比等。 稳定运行实验结果表明:生活污水经过该反应器(单级)处理后,COD<,Cr>去除率为65%,浊度去除率为75%。 实验研究结果显示基于射流技术的生物转筒反应器结构合理,运行稳定,仅以一台泵作为动力源,无需其他驱动构件,通过射流器的作用可以同时实现混合曝气、自吸污水及用射流推动叶轮从而驱动生物转筒。该反应器具有结构简单、紧凑,充氧能力强,操作方便,适应性强等优点。 对该反应器处理生活污水进行动力学研究,探讨其COD<,Cr>的生物降解反应动力学问题,确定在实验条件下,基于射流技术的单级生物转筒反应器处理生活污水属于一级反应。反应速度常数为1.08 4h<-1>,动力学方程为S=182e<-1.084t>。
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