纤维填料型A2/O工艺生活污水处理及反硝化除磷效能

摘要

随着我国最新污水排放标准的颁布，我国污水处理厂将面临比较严峻的挑战。A2/O工艺作为当今最常用的生物脱氮除磷工艺，已广泛应用于国内外大型污水处理厂，但是A2/O工艺存在碳源竞争、污泥龄不同等缺陷，很难在单一系统中同时获得氮、磷的高效去除。因此，研究开发新型污水处理材料、工艺、技术以及强化现有工艺的处理能力尤为重要。填料型A2/O工艺是在A2/O工艺的基础上通过向厌氧池、缺氧池、好氧池中固定醛化纤维式组合填料，将传统活性污泥法与生物膜法相结合组成一套脱氮除磷的新系统，生物膜为反应器内的不同种类细菌搭建了较为有利的生存环境，这种复合式生物膜工艺也存在反硝化除磷现象，在缺氧段可利用NO3-进行磷的吸收，能够实现一碳两用的目的。
　　本试验对填料型A2/O工艺与传统A2/O工艺处理生活污水的效果进行了对比研究，研究结果表明，在相同条件下，填料型A2/O工艺对生活污水的处理效果要优于传统A2/O工艺，使COD、氨氮和磷的出水指标从污水处理厂一级B排放标准上升到一级A排放标准，出水浓度分别为35 mg/L、3.9 mg/L、0.5 mg/L，进入稳定阶段后去除率分别维持在91.6％～93％、92.7％～94％、84.5％～86％之间。两种工艺总氮出水浓度虽然都达到了一级A标准，但填料型A2/O反应器总氮出水低于传统出水浓度3.9 mg/L。试验中还发现，在传统A2/O反应器中反硝化除磷量平均占有比例为37.6％，在填料型A2/O反应器中这一数值为48.3％，反硝化除磷效果增强。传统A2/O反应器中厌氧池的COD平均去除率仅为80.5％，填料型A2/O反应器厌氧池中COD平均去除率达到91.7％，厌氧池将大量COD转变成PHB进入缺氧池中，为反硝化聚磷菌提供了充分的碳源，强化了反硝化除磷效果。
　　本试验对填料型A2/O工艺在不同硝化液回流比工况下对反硝化除磷效果分析研究，对比了硝化液回流比为150％、200％、250％、300％四个工况下的厌氧释磷、缺氧吸磷以及好氧吸磷量，研究结果表明，在硝化液回流比为250％的工况下，缺氧吸磷量占总吸磷量的比例最大，△ρ(P缺)/△ρ（P总）=0.723，表明缺氧池反硝化除磷占总除磷量的72.3％，反硝化聚磷菌对PHB的利用率最高，PHB利用率达到1.08g/(g/L)。不同硝化液回流比工况下对COD和氨氮去除率影响不大，总氮的去除率在硝化液回流比为250％时达到最大值为91.5％。研究表明硝化液回流比250％时为最佳回流比，不仅有机物去除效果好，而且促进了反硝化除磷菌的积累和生长
　　厌氧池和缺氧池中ORP绝对值的大小与厌氧放磷和缺氧吸磷效果存在一定的关系，可以通过对ORP的检测来指示系统厌氧放磷和缺氧吸磷的程度。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 生物脱氮除磷原理

1．2．1 生物脱氮理论

1．2．2 生物除磷理论

1．3 反硝化除磷新技术

1．3．1 反硝化除磷机理

1．3．2 反硝化除磷工艺

1．3．3 反硝化除磷在污水处理中的影响因素

1．4 A2／O工艺研究进展

1．4．1 A2／O工艺脱氮除磷原理

1．4．2 A2／O工艺物质变化特性

1．4．3 A2／O工艺的优点与不足

1．5 生物膜法

1．5．1 生物膜法原理

1．5．2 生物膜填料的功能分类

1．5．3 生物膜工艺

1．5．4 活性污泥与生物膜复合工艺

1．5．5 复合式生物膜工艺应用现状

1．6 试验研究目的意义、研究内容和技术路线

1．6．1 试验研究目的与意义

1．6．2 试验创新点

1．6．3 试验主要内容

1．6．4 试验技术路线

2 试验材料与方法

2．1 试验装置及工况

2．2 试验材料

2．2．1 试验用水

2．2．2 试验接种污泥

2．2．3 试验填料

2．3 试验分析项目及检测方法

3 填料挂膜与反应器脱氮除磷及反硝化除磷效果比较

3．1 填料挂膜

3．2 填料挂膜期间COD的去除特性对比研究

3．3 填料挂膜期间氮的去除特性对比研究

3．3．1 氨氮的去除特性对比

3．3．2 总氮的去除特性对比

3．4 填料挂膜期间磷的去除特性对比研究

3．5 反硝化除磷效果的对比研究

3．6 本章小结

4 硝化液回流比对填料型A2／O工艺反硝化除磷效能研究

4．1 磷在四种硝化液回流比工况下的去除效果

4．2 厌氧释磷在四种硝化液回流比工况下的效果

4．3 缺氧吸磷在四种硝化液回流比工况下的效果

4．4 反硝化除磷与好氧除磷效能的对比

4．5 COD在四种硝化液回流比工况下的去除效果

4．6 氮在四种硝化液回流比工况下的去除效果

4．7 本章小结

5 工艺参数沿程变化规律研究

5．1 DO、ORP、pH值及污染物的沿程变化规律

5．2 DO、ORP及pH值的沿程变化规律研究

5．2．1 DO的沿程变化研究

5．2．2 ORP的沿程变化研究

5．2．3 pH的沿程变化研究

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明