寒冷地区污水厂氮磷去除的优化运行研究

摘要

近些年我国水体富营养化日益严重,因此提高了对污水处理的排放标准的要求,特别是在寒冷地区,对污水处理厂的全年稳定运行提出更高的要求。本实验针对寒冷地区污水处理厂氮磷去除的情况,提出优化运行的方法,使其达到全年的稳定运行。
　　针对A2/O工艺固有的缺陷,提出采用改良A2/O工艺强化脱氮除磷效果,启动两种工艺反应器,在相同的进水水质、水量情况下,进行HRT、污泥回流比、混合液回流比、进水流量分配等参数优化。对比改良A2/O工艺和传统A2/O工艺处理效果,其中改良A2/O工艺的处理效果的优势体现在以下几个方面:(1)对CODSS的去除率提高23％,确定了改良A2/O工艺在原水水质中SS含量较高时的应用优势。(2)TP去除率提高9%,厌氧释磷率提高了161.3%,好氧吸磷率提高3%;(3)聚羟基脂肪酸酯(PHA)厌氧区含量提高1.6mg/gMLSS;(4)反硝化除磷率提高32.6%,从以上各方面确定了改良A2/O工艺优势。
　　针对寒冷地区全年温度的变化,提出强化低温期污水处理氮磷去除效果的强化措施。首先研究不同温度对污泥活性、硝化活性及释磷率的影响,确定低温时温度对系统中各种微生物的不利影响。其次在低温运行时采用运行参数改进、延长好氧HRT、投加生物菌剂强化措施对低温期处理效果进行强化。其中改良A2/O采用运行参数改进为提高污泥浓度到4000~4500mg/L左右,延长SRT为20~25d,强化后处理效果为TN出水浓度为14.51mg/L,氨氮出水浓度为6.82mg/L,TP出水浓度为0.64mg/L。另外A2/O工艺采用延长好氧HRT为8h的强化措施的处理效果为,TN出水浓度为14.6mg/L,氨氮出水浓度为7.58mg/L,TP出水浓度0.69mg/L。最后采用投加市场购买的硝化细菌强化硝化效果,但是处理效果不稳定,没有达到预期的强化效果。
　　针对目前污水水质中出现低C/N比的现象及投加甲醇和乙酸作为反硝化碳源时费用昂贵问题,提出考察污水处理厂中废弃的碳源资源化利用的方法。分别考察污泥脱水液和污泥水解液为外加碳源的可行性,其中污泥脱水液中COD含量大于1.0g/L,但SCOD低于200mg/L,即可以用的碳源含量较低,无法作为外加碳源。污泥水解液中SCOD、蛋白质、多糖及挥发酸(VFAs)含量完全可以满足低C/N比污水对碳源的需求,且在小试中取得较好的处理效果。
　　结合实际寒冷地区污水处理厂的实际运行情况,考察哈尔滨信义污水处理厂全年的运行情况。此厂生物池采用改良A2/O工艺同于本实验的改良A2/O工艺,在全年温度变化时,对此厂进行调查采样,此厂在低温期通过提高污泥浓、延长污泥龄达到全年稳定的运行,稳定达到处理效果。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 生物脱氮除磷原理

1.3 A2/O同步脱氮除磷工艺发展及研究现状

1.4 低温污水生物脱氮除磷的研究现状

1.5 课题的技术路线和主要研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.2 分析方法

第3章 系统的启动优化和对比

3.1 系统的启动

3.2 系统的优化

3.3 不同工艺系统去除效果对比

3.4本章小结

第4章 低温污水处理效果及强化

4.1温度对系统的影响

4.2 低温期去除效果

4.3 低温期的强化措施

4.4 本章小结

第5章 对低碳氮比污水外加碳源的考察

5.1 污泥脱水液做碳源的考察

5.2 污泥水解液做碳源的考察

5.3 本章小结

第6章 温度对污水厂处理效果的影响研究

6.1 信义污水处理厂工程概况

6.2 温度变化对污水厂处理效果的影响研究

6.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及其他成果

声明

《学位论文出版授权书》

致谢