分段進水多級AO.doc

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1、介紹分段進水多級A/O生物脫氮工藝的基本原理及工藝特性,并結合國外研究現(xiàn)狀和工程應用實例,對該工藝運行操作和設計的幾個重要影響因素進行了探討。分段進水多級A/O生物脫氮工藝取消了混合液內回流,反應器段數(shù)越多,脫氮效率越高,但是工藝設計與運行也會隨之變復雜,工程實際應用中多采用2~4段。各級缺氧段與好氧段的比值可采用1∶1.5。污泥回流比為50%的分段進水多級A/O三段工藝的脫氮率為78%。采用連續(xù)流分段進水缺氧/好氧(A/O)中試系統(tǒng)處理生活污水,研究污泥回流比(R)對系統(tǒng)性能的影響.結果表明,當R值高于1.0時,盡管

2、第一段缺氧區(qū)的硝酸鹽氮去除量明顯增加,而系統(tǒng)硝化、反硝化效果均明顯降低.當R為0.75時,系統(tǒng)總氮去除率最高,為92%;而當R值為1.5時,總氮去除率最低,為72%.當系統(tǒng)污泥沉降性能較好時,R值對二沉池泥泥位和泥水分離效果影響不大;而當污泥沉降性能較差時,二沉池泥位隨R值增大而呈線性增加,此時提高R值會加劇污泥膨脹.此外,高R值使得系統(tǒng)各段懸浮固體濃度呈梯度分布的規(guī)律變得不再明顯,降低系統(tǒng)污泥儲量.同時,提高R值會降低系統(tǒng)固體停留時間,進而影響系統(tǒng)的污泥種群分布.英采用分段進水生物脫氮工藝處理小區(qū)生活污水,考察了在低

3、DO條件下,不同曝氣方式對硝化率及污泥沉降性能的影響。結果表明,在曝氣量為0.27m3/h、MLSS平均為2700mg/L左右、好氧區(qū)的DO為0.26~2.5mg/L的條件下,當進水氨氮為44~55mg/L時,對氨氮的去除率保持在95%以上,對COD的去除率>90%;當控制好氧區(qū)第1、2格室的DO分別為0.5~0.7和1.0~1.2mg/L時,系統(tǒng)的硝化率維持在90%以上,出水中的氨氮<2mg/L;在恒定曝氣量下,向進水中投加有機碳源,當水質改變較快時,容易引起絲狀菌污泥膨脹,但通過恒DO曝氣控制,可使污泥的沉降性能得

4、到改善。采用分段進水生物脫氮工藝處理小區(qū)生活污水,考察了在碳氮比約為7、污泥回流比為60%的情況下,進水流量分配比(λ)對系統(tǒng)硝化效果、反硝化效果以及去除TN的影響。結果表明,當λ為0.2∶0.3∶0.3∶0.2時,系統(tǒng)的硝化容量能夠滿足去除進水中氨氮的要求,硝化效果最好。反硝化效果受λ的影響較大,當λ為0.2∶0.3∶0.3∶0.2時,進水中的碳源能夠滿足前段產生的硝態(tài)氮(NOx--N)進行反硝化的需求,反硝化效果較好。對TN的去除率受硝化和反硝化的綜合影響,當λ為0.4∶0.3∶0.2∶0.1及0.1∶0.2∶0.

5、3∶0.4時硝化不完全,對TN的去除率較低;當λ為0.1∶0.4∶0.4∶0.1時中間兩段的硝化容量不足,最后一段缺乏足夠的碳源,導致出水NH4+-N和NOx--N濃度都很高,對TN的去除效果最差;當λ為0.2∶0.3∶0.3∶0.2時,充分利用了系統(tǒng)的硝化和反硝化容量,對TN的去除效果最好。根據(jù)物料平衡方程重新推導了分段進水生物脫氮工藝的最高理論脫氮率公式,試驗考察了不同進水C/N比條件下,各段等比例進水和非等比例進水時的脫氮率.在C/N比為6、8.25和10.5(COD恒定為330mg/L)、各段等比例進水條件下,

6、得出脫氮率分別為80.1%、79.8%和81.3%,與公式計算得出的脫氮率相符.在C/N比為10.5、13和17.5(NH3-N恒定為38mg/L)的情況下,進行了各段非等比例進水條件下的試驗研究.試驗結果表明在進水流量分配系數(shù)λ分別為2.5、3和4的情況下,總氮去除率分別為92.4%、93.8%和96.4%,遠高于已有文獻的最高理論脫氮率,與推導的最高脫氮率公式相符.采用小試規(guī)模的三段進水A/O生物脫氮工藝,在低DO下處理低COD/TN值(2~3)的小區(qū)生活污水,考察了對COD、氨氮和TN的去除效果以及污泥的沉降性能

7、。結果表明,系統(tǒng)對COD的去除效果穩(wěn)定,平均去除率為87.9%。當系統(tǒng)的水力停留時間(HRT)為10h時,對氨氮的去除率>98%;將HRT縮短至8h后,對氨氮的去除率仍大于95%,出水氨氮<5mg/L。由于系統(tǒng)內形成了穩(wěn)定的同步硝化反硝化(SND),使得在進水COD/TN值僅為2~3的條件下,系統(tǒng)對TN的去除率仍可達80%以上,平均去除率為72.4%。此外,在90d的運行中污泥的沉降性能較好,鏡檢未發(fā)現(xiàn)絲狀菌。對分段進水A/O脫氮工藝技術的經濟性進行了分析:與單級A/O工藝相比,該工藝在運行中無需混合液內回流、反應器中

8、平均污泥濃度高,具有脫氮效率高、基建投資和運行費用省等特點.并以西安市北石橋污水凈化中心城市污水為處理對象,在有效容積為1.2m3的四級分段進水A/O反應器中進行了試驗研究.試驗在各級進水流量分配比例依次為40%,30%,20%和10%,以及污泥回流比為50%的工況下,連續(xù)運轉了70d.結果表明:采用分段進水A/O脫氮工藝處理城市