分段进水A/O工艺处理高氨氮生活污水脱氮性能优化研究

摘要

本文以高氨氮生活污水为对象，采用了分段进水四级A/O工艺进行处理，全面探讨了流量分配和污泥回流比对系统硝化、反硝化性能的影响，对比了流量分配系数法和等流量分配时污染物去除效果，分析了两种分配方法脱氮效率差距的原因，并对流量分配和污泥回流进行优化，使出水达标排放。此外，还考察了系统二沉池泥位、污泥浓度及SRT等污泥性能，以期为实际运行提供依据。主要内容如下:
　　(1)流量分配系数法是基于充分利用原水中的碳源，满足各段的进水恰好可以为上段好氧区硝酸盐氮的反硝化提供充足的电子供体，同时又可保证最后一段进水最少，进而出水中硝酸盐氮浓度最低。在高C/N条件下，流量分配系数法对污染物的去除效果优于等流量分配系数法。
　　(2)采用流量分配系数法，在高负荷时，系统的脱氮效率同时受硝化和反硝化的影响;在低负荷时，系统的脱氮效率主要受反硝化的影响，各好氧区硝酸盐氮浓度较高，出水氮元素主要为硝酸盐氮。COD的去除效果低负荷条件优于高负荷条件，其去除率在HRT=24h、C/N=10时达到最高，为95.76％。低负荷时各流量分配比下，氨氮去除率较高且稳定，均在98％以上;高负荷时，由于系统总硝化容量充足，氨氮去除率高于等流量分配的氨氮去除率，最高为97.63％。在低C/N时，流量分配对TN的去除效果影响相对较小;低负荷高C/N下，系统各段硝化反硝化完全，出水总氮浓度最小，TN去除率最高，为93.21％。因此，在低负荷高C/N时，采用流量分配系数法，能够达到较好的污染物去除效果。
　　(3)在各污泥回流比下，系统各处理单元的COD浓度变化不大，R对COD的去除效果影响较小，原水中的COD主要通过稀释、反硝化、同化作用而得到去除。随着R的增大，NH3-N和TN的去除效果呈现了先升高后下降的趋势，氨氮去除率在R=1.00时达到最高，为96.89％;TN去除率在R=0.75时达到最大，为84.57％。因此，在分段进水A/O工艺中，污泥回流比可在一定范围内适当提高，以增加回流的微生物量，首段缺氧区反硝化能力也得到充分利用，但污泥回流比宜控制1.0以下。
　　(4)当污泥SVI较高时，不宜采用较高的污泥回流比，否则会会加剧污泥膨胀。此外，系统各段悬浮固体的梯度、系统固体停留时间会随着污泥回流比的增大而降低，从而改变系统处理容量，一定程度上影响污泥种群结构。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 生物脱氮理论与工艺简介

1．1．1 生物脱氮理论

1．1．2 生物脱氦工艺简介

1．2 高氨氮生活污水的来源及处理现状

1．2．1 高氨氮生活污水的来源

1．2．2 我国高氨氮生活污水处理现状及存在问题

1．3 分段进水A／D工艺

1．3．1 分段进水A／O工艺简介

1．3．2 分段进水A／O工艺设计参数

1．3．3 分段进水A／O工艺研究现状

1．3．4 分段进水A／O工艺研究中存在的问题

1．4 课题的研究背景

1．4．1 课题来源及研究意义

1．4．2 研究内容

2 试验材料与方法

2．1 试验装置

2．2 试验进水组分及浓度

2．3 分析项目及分析方法

3 流量分配对系统运行性能的影响

3．1 流量分配方法及流量系数分析

3．1．1 流量分配方法分析

3．1．2 流量分配系数的确定

3．2 高、低负荷下流量分配对硝化、反硝化性能的影响

3．2．1 反应器的启动

3．2．2 试验运行参数

3．2．3 HRT=12h、δ0＞1时，系统的硝化、反硝化性能分析

3．2．4 HRT=12h、δ0≤1时，系统的硝化及反硝化性能分析

3．2．5 HRT=24h、δ0＞1时，系统的硝化、反硝化性能分析

3．2．6 HRT=24h、δ0≤1时，系统的硝化及反硝化性能分析

3．3 不同负荷及流量分配下，系统污染物的去除效果

3．3．1 系统COD的去除效果

3．3．2 系统NH3-N的去除效果

3．3．3 系统TN去除效果

3．4 本章小结

4 污泥回流比对系统运行性能的影响

4．1 试验参数设置

4．2 污染物去除效果分析

4．2．1 不同回流比下COD的去除效果

4．2．2 不同回流比下氨氮的去除效果

4．2．3 不同回流比下工艺各处理单元硝态氮的浓度变化

4．2．4 不同回流比下TN的去除效果

4．3 本章小结

5 分段进水A／O工艺污泥性能研究

5．1 二沉池泥位分析

5．2 系统污泥浓度MLSS分析

5．3 系统固体停留时间SRT分析

5．4 本章小结

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

个人简历、在校期间发表的论文及研究成果

致谢