滇池流域AAO工艺污水处理厂雨季运行调控的中试研究

摘要

随着社会经济技术的发展，我国水污染的情况日趋严重，引起了人们对于国家水资源的担忧。而今的经济发展必须加强污水的处理工作，保护水环境。滇池东岸已经建立起完善的环湖截污干渠，截流控制区域内的面源污染和城镇生活污水，输送至洛龙河污水处理厂和洛龙河混合水质净化厂进行处理后达标排放。昆明雨季降雨量大，地表冲刷能力强，雨季进水水质和旱季有明显差异。其中洛龙河污水处理厂采用 AAO工艺，AAO工艺是一种传统的同步脱氮除磷污水处理工艺，对氮磷的去除率效果好，在我国广泛使用。本课题来源于国家“水体污染控制与治理科技重大专项”中“滇池流域水环境综合整治与水体修复技术及工程示范项目”课题中的子课题3“城市初期雨水高效收集及处理设施联合运行关键”中的任务4：污水处理厂及调蓄设施联合调度及运行模式研究及工程示范（课题编号为2012ZX07102-001-003）。本课题从雨季滇池流域AAO工艺进水异常着手，研究进水异常条件下的工艺调控方向。
　　本研究对昆明洛龙河污水厂进行实地调研，明确现状设施设备的情况。研究昆明洛龙河混合水质净化厂的水质，得到关于工艺运行的基本参数和进出水水质特征，发现旱季和雨季的水质波动很大。因此本课题在适当的时候提出很有必要性。中试装置根据洛龙河污水处理厂AAO工艺按比例缩小，规模为50m3/d，采用相同水力停留时间和相同的污泥符合。中试实验从模型的建立，反应器的定制、安装和投入运行，污泥培养驯化，雨季进水冲击试验进行了系统而深入地研究。通过对 AAO几处关键调控参数（污泥回流比，混合液回流比，曝气量），对中试实验数据分析得出了出水效果与调控因子之间的方程关系和变化趋势。在实验进行过程中遇到曝气池出现大量化学泡沫和二沉池出现污泥腐化的情况，通过查阅文献资料和向有经验的工作人员请教解决问题。
　　通过中试研究，得到雨季进水条件下，对于滇池流域AAO系统有如如下结论：
　　1）雨季（5月至9月）进水TN浓度为19.05±3.72mg/L，其中除5月平均浓度23.70mg/L和7月平均浓度23.70mg/L之外，其余月份TN浓度均低于一级B标的20mg/L，雨季进水TP浓度为1.57±0.47，高于国家一级B标排放标准，所以对于雨季滇池流域AAO系统优先考虑污水的除磷。
　　2）雨季提高TP去除率的手段主要有减小曝气量和减少污泥回流比。雨季DO值上升和可生化性减小，适当减小曝气量能够减小好氧区菌胶团颗粒解体和微生物内源呼吸等现象的发生，有利于保证污泥颗粒的沉降性；减小污泥回流比则可以减小二沉池底部的扰动以及减小回流污泥携带至厌氧区的硝酸盐浓度，保证厌氧区的厌氧环境提高 TP去除率。同时减小混合液回流比也会对 TP去除率的提高有所帮助。
　　3）减小混合液回流比有利于提高 TN去除率，这和传统理论提高混合液回流比来提高TN去除率截然相反。
　　4）降低雨季曝气量为旱季曝气量的三分之二，采用间歇曝气的方式，有利于氮磷的去除。曝气量进一步降低，会导致微生物活性受抑制，TN和TP的去除率均出现下降的情况。
　　本次研究的过程中，充分考虑了洛龙河污水厂的设备功率现状，研究结论可以用于指导洛龙河污水处理厂的实际生产。

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1 绪 论

1.1 我国水环境现状

1.2 滇池流域水污染现状及处理设施

1.3 污水脱氮除磷基本原理

1.4 A2/O工艺概述和应用现状

1.5 课题研究的目的、内容与意义

2 洛龙河污水厂和混合水质净化厂概况

2.1 洛龙河污水厂基本情况

2.2 洛龙河混合水质净化厂概况

2.3 洛龙河混合水质净化厂进出水水质分析

3 实验装置和方法

3.1 AAO中试装置

3.2 实验分析项目和检测方法

3.3 实验用水和污泥驯化

3.4 水量冲击析因实验的设计

3.5 水量冲击实验的设计

3.6 本章小结

4 水量冲击析因实验和结果分析

4.1 混合液回流比与污泥回流比的析因实验

4.2 混合液回流比和曝气量的析因实验

4.3 污泥回流比和曝气量的析因实验

4.4 本章小结

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目