- 相關(guān)推薦
分段進(jìn)水兩級A/O工藝生物脫氮除磷實(shí)驗研究論文
摘要：部分進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入第一段缺氧區，而其余進(jìn)水則進(jìn)入第二段缺氧區。在反應器中形成一個(gè)污染物濃度梯度。分段進(jìn)水系統在不增加反應池出流M LSS的質(zhì)量濃度的情況下，反應器平均污泥濃度增加，終沉池的水力負荷與固體負荷沒(méi)有變化。同時(shí)系統中每一段好氧區產(chǎn)生的硝化液直接進(jìn)入下一段的反硝化區進(jìn)行反硝化，無(wú)需硝化液內回流設施，反硝化區利用廢水中的有機物作為碳源，在不外加碳源的條件下，達到較高的反硝化效率。該工藝兼顧了除磷和反硝化對碳源的需求，提高系統除磷脫氮的整體效果，同時(shí)取消了硝化混合液的回流，與傳統A O工藝相比可節約1／3的能源。結果表明分段進(jìn)水兩級A/O工藝有較好的脫氮除磷效果，當Q1／Q 2為2：1～ 1：1時(shí)，其TKN 去除率為80%以上,C0D去除率為90以上，PO43-去除率可達50%以上[1]。
論文關(guān)鍵詞：分段進(jìn)水兩級A/O工藝,脫氮除磷,濃度梯度
0、引言
解決水體富營(yíng)養化問(wèn)題的關(guān)鍵，是對污水進(jìn)行有效的脫氮除磷處理[2]．城市污水脫氮處理新工藝較多，但大多數工藝由于投資大、運行費用高或控制條件要求嚴等原因，難以發(fā)揮應有的作用．分段進(jìn)水兩級A/O工藝是日本提出的新標準活性污泥法的一種形式。新標準活性污泥法是好氧·缺氧組合的生物處理處理工藝，在好氧池中注入微氣泡氧氣輔助生物循環(huán)處理，可有效的去處BOD、COD、P、N等污染物。而分段進(jìn)水兩級A/O工藝是促進(jìn)硝化的活性污泥法，是一種分段進(jìn)水的生物脫氮技術(shù)，是傳統A/O工藝的改良形式。理論上，在傳統A/O工藝處理城市污水中，生物脫氮效率與活性污泥回流比成正比，回流比大，進(jìn)入反硝化區的硝酸鹽量增大，氮的去除率就會(huì )提高。為維持較高的脫氮效果，必須同時(shí)加大污泥回流量和硝化液回流量，但這樣勢必增加污水廠(chǎng)日常運行費用及硝化液回流給缺氧區帶入的溶解氧量，而溶解氧會(huì )大量消耗廢水中的易降解有機基質(zhì)，從而影響脫氮速率。為了克服傳統 A/O 工藝的這一不足，Irvine and Ketchum，Jones 和 Dem uynck 等人提出采用短時(shí)缺氧與好氧交替操作來(lái)替代傳統的單段長(cháng)時(shí)缺氧和好氧運行的新思路[3]。在此基礎上，Kayser 和 ATV 提出將進(jìn)水量分成 2 (或者更多)等份，分別進(jìn)入各段缺氧區。隨后，許多學(xué)者分別對此進(jìn)行研究，提出根據進(jìn)水水質(zhì)調整工藝各段進(jìn)水流量分配、缺氧區與好氧區的容積、污泥齡以及污泥回流比等運行參數，形成分段進(jìn)水生物脫氮工藝。圖1為分段進(jìn)水兩級A/O工藝流程：
Q2
3、分段進(jìn)水生物脫氮工藝的特點(diǎn)
�。�1）脫氮效率高
分段進(jìn)水A/O工藝對氮的總去除率包括兩部分，一是剩余污泥排放去除的氮量，二是硝化、反硝化去除的氮量[4]。即
(1)
(2)
式中：—進(jìn)水總氮的質(zhì)量濃度，g/m3；
A —剩余污泥中的氮含量，g[N」/g[SS]；
XE —剩余污泥的質(zhì)量濃度，g/m3；
QE —剩余污泥的排放量，m3/d；
Q —流入反應器的水量，m3/d。
以圖3—3為例，分段進(jìn)水A/O工藝在碳源、溶解氧等反硝化、硝化條件良好的情況下，反硝化脫氮部分的去除率為:
(3)
式中: r —回流污泥比，%；
n —反應器段數。
反應器級數越多，脫氮效率越高�？梢�(jiàn)分段進(jìn)水A/O工藝可以在常規活性污泥回流比下，不需硝化液回流，就可獲得較高的脫氮效率。實(shí)驗表明，NH3-N的平均去除率為82.5-96%。
�。�2）節省基建投資
對分段進(jìn)水A/O工藝反應器進(jìn)行M LSS質(zhì)量平衡計算，對于最后一段可以得到以下表達式:
(4)
式中: Xn —最后一段好氧池的M LSS的質(zhì)量濃度，即進(jìn)入終沉池的M LSS的質(zhì)量濃度，mg/L；
Xr —回流污泥M LSS的質(zhì)量濃度，mg/L。
同理，對反應器其余段可得出各段混合液濃度表達式:
(5)
式中: —第i段好氧池的M LSS的質(zhì)量濃度，mg/L；
—流入第m段反應器的水量，m3/d。
由式(4)、式(5}可知，在反應器出水M LSS不變的情況下，分段進(jìn)水A/O工藝比一般前置反硝化工藝的污泥平均濃度要高，在其它條件不變時(shí)，反應器容積可減小，因而節省基建投資。
�。�3）降低運行費用
由于好氧區硝化液直接進(jìn)入下一級缺氧區，不需要設置硝化液回流設施，即無(wú)內回流。而對于傳統A/O工藝，除50%——100%污泥回流外，還需200%——300%的硝化液回流。K inraku ji-cho等通過(guò)對分段進(jìn)水缺氧/好氧活性污泥系統的研究指出，采用分段進(jìn)水具有低能耗的特征，由于系統不需硝化液回流，僅需50%左右的污泥回流，因此回流系統能耗降低70%左右。實(shí)際運用中，可根據季節、進(jìn)水水質(zhì)及水量的變化調整分段進(jìn)水的流量分配比例，取得較為理想的出水效果。
�。�4）堿度滿(mǎn)足要求
由于采用分段進(jìn)水，硝化、反硝化間歇進(jìn)行，硝化過(guò)程中被消耗的堿度，在反硝化過(guò)程中可以得到一定程度的補償，這樣在整個(gè)系統中，堿度不會(huì )發(fā)生很大的變化，pH值基本上能維持在7—8之間，這非常接近于同步硝化反硝化，在整個(gè)脫氮過(guò)程中一般不需要再補充堿度。
�。�5）抗沖擊負荷強
由于分段進(jìn)水反應器內混合液流態(tài)界于平推流與全混流之間，屬于非理想流反應器，在運行方式上為“整體推流，局部混合”。另外，該工藝還可以根據進(jìn)水量、水質(zhì)特性和環(huán)境條件的變化，靈活調整運行方式，因此與傳統A/O工藝相比，能較好的承受沖擊負荷。實(shí)驗表明，即使進(jìn)水的COD、SS、NH3-N、TN波動(dòng)較大，出水水質(zhì)也可以保持相對穩定，TCOD、SCOD平均去除率分別在90%和84.5%,出水SS值一般不會(huì )超過(guò)10mg/L。
不同地區，污水溫度也不同，為了達到有效節能的污水處理，可以根據活性污泥新標準法作調整。當水溫低于10℃時(shí)，可選擇AOOO工藝，15℃～30℃時(shí)，可選擇AOAO工藝，30℃以上時(shí)，可選擇AAOO工藝，進(jìn)行有效的季節性工藝調整[5]；
選擇生物除氮，除COD，加PAC藥劑脫磷。除磷使用藥劑和水量的比例為0.01%，去除率可達90%以上，從而一次性達到脫氮除磷、去除COD的目的；
經(jīng)過(guò)4個(gè)月的運行調試以后，該處理系統的出水水質(zhì)達到了國家《污水綜合排放標準》（GB18918—2002）一級A排放標準。
參考文獻
[1]鄭興燦．城市污水生物除磷脫氮工藝方案的選擇研究[J]．給水排水，2000，26(5)：1-4．
[2]吳燕,安樹(shù)林.廢水除磷方法的現狀與展望[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,20（1）：74～78
[3]蔡文正.日本水體污染的現狀與對策[J].世界環(huán)境,1988，2:15～18
[4]曹?chē)?趙慶祥,高廣達.生物除磷脫氮工藝技術(shù)研究[J].中國環(huán)境科學(xué),1996,16（1）：68～72
[5]H．Y．Chang，C．F．Ouyang．Improvement of nitrogen and phosphorus removal in the anaerobic—oxic—anoxic—oxic (AOAO )process by stepwise feeding [J]．Wat．Sci ．Tech．，2000，42(3／4)：89 94.
【分段進(jìn)水兩級A/O工藝生物脫氮除磷實(shí)驗研究論文】相關(guān)文章：
某CASS工藝污水處理廠(chǎng)脫氮除磷運行分析09-18
探究反硝化聚磷菌在工業(yè)污水中脫氮除磷的適宜環(huán)境07-12
石礦高效生物工藝研究論文09-11
水廠(chǎng)常規工藝去除可生物同化有機碳的研究論文07-03
生物實(shí)驗小論文范例09-17
關(guān)于城市污水處理廠(chǎng)化學(xué)除磷的方法論文09-18
生物學(xué)專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的研究論文10-25
生物學(xué)實(shí)驗小論文08-22
高中的生物實(shí)驗論文參考05-05