垂直流填料床反应器处理生活污水的脱氮除磷效果研究开题报告

全文总字数：1740字

1. 研究目的与意义

据《2008年中国环境状况公报》公布，2008年，全国废水排放量571.7亿吨，比上年增加2.7%。其中，工业废水排放量241.7亿吨，占废水总排放量的42.3%，比上年减少2.0%。城镇生活污水排放量330.0亿吨，占废水排放总量的57.7%，比上年增加6.4%。废水化学需氧量（cod）排放总量1320.7万吨，其中生活污水cod排放863.1万吨，站废水cod排放总量的65.4%。由此可见，目前我国的水污染形式严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计，全国近80%的生活污水未经处理，直接排入江河湖海，年排污量达400亿，造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出，水污染加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康，影响到工农业生产和安全造成经济损失约为gnp1.5%~3%，水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害，未来城市的最大危害就是生活污水，加快建立城市污水集中处理设施刻不容缓。

此外，对于污水的脱氮除磷问题一直以来都是污水处理中的重点难点，特别是在污水处理工艺确定的情况下，为了实现污水中同步脱氮除磷，避免两个过程中微生物竞争碳源而引发的效果不理想，就更成为每一种脱氮除磷工艺的核心思想和议题。

本课题就是在此基础上研究反应器的最佳脱氮除磷效果，实现污水的同步脱氮除磷，研究不同碳氮比对反应器中cod、tn、tp的去除效果，看是否可以运用于实际生产。

2. 国内外研究现状分析

污水生物处理工艺是指利用微生物新陈代谢，把污水中存在的有机物分解为稳定且无害的无机物质的一种生物处理技术，分为好氧处理工艺和厌氧处理工艺，也可分为活性污泥工艺和生物膜法工艺。国内外近年来对污水生物处理进行了广泛的研究，主要进展集中在厌氧生物处理技术和联合生物处理技术。

膜生物技术在1969年由j.c.v smith首先公开了活性污泥法与超滤膜（uf）结合来处理城市污水的方法，1972年shelf等人进行了膜生物反应器的研究。随后的30多年间，人们对膜技术在污水处理方面进行了更深入的研究与应用。

常见的膜生物反应器有生物膜法膜生物反应器，厌氧膜生物反应器和活性污泥膜生物反应器。虽然膜生物反应器能够高效的处理污水，但造价高，运行管理不方便等缺点，所以在实际应用中数量还很少。但随着生物反应器产业步伐的加快，可能会成为城市污水处理可选择的技术之一。

3. 研究的基本内容与计划

方案拟定：从提高污水处理效率和降低剩余污泥产量的基本观点出发，设计了一款新型垂直流填料床反应器，模拟生活污水的处理。在连续运行基础上，确定不同水力停留时间和碳氮比，研究反应器的最佳脱氮除磷效果。

本课题研究内容包括：

1.新型垂直流填料床反应器

4. 研究创新点

生物膜反应器相对活性污泥法有诸多优势，近年来，越来越多的专家学者进行了深入研究。传统的生物膜反应器由多个单元组成，往往占地面积大、投资与运行费用高、工艺流程复杂且操作繁琐，因此一体化生物膜反应器逐渐发展起来。如今，一体化生物膜反应器因其运行稳定、处理效率高、出水水质好、维护管理方便、抗冲击负荷强等优点，被广泛用于处理各种污水。

本课题旨在从提高污水处理效率和降低剩余污泥产量的基本观点出发，设计一款新型垂直流填料床反应器，模拟生活污水的处理。在连续运行基础上，确定不同水力停留时间和碳氮比，并在垂直流的基础上先采用实验研究了装置的污水处理效果，再进一步研究装置对氮和磷的最佳处理效果，最终得出实验结论。