三沟式氧化沟工艺效能与运行优化研究

摘要

随着社会经济的发展，我国污水事业得到了不断的发展，污水厂数量急剧增加，但是很多污水厂面临着处理稳定性较差，运行能耗较高的问题。本文以三沟式氧化沟工艺为研究对象，通过生产性试验研究和生化模拟研究，确定了该工艺运行的主要影响因素，并提出了该工艺节能优化稳定运行控制方案。
　　三沟式氧化沟工艺对CODCr和TN处理效果良好，NH3-N在季节转换时会有超标风险，TP处理效果易受污泥浓度过高影响而变差。三沟式氧化沟工艺影响因素很多，但是在实际运行过程中可控的因素有限。本文着重对溶解氧和污泥浓度对工艺的影响作了研究，研究表明，溶解氧维持在1.5-3.0mg/L，污泥浓度维持在6000-7000mg/L时，系统的处理效果较好。
　　采用生化模拟方法对不同季节性水质、水量条件进行考察，得出以下的优化运行方案：春季有机物浓度较高，水量冲击较大，通过调整沉淀边沟排泥至120m3/h，可使出水水质良好；夏季虽然水量冲击负荷增加显著，但由于进水有机物及N、P指标下降明显，通过沉淀边沟排泥量下调至80m3/h，可确保出水水质满足课题考核指标；秋季进水浓度显著增加，水量冲击负荷也进一步加大，除了通过根据进水负荷变化调整转刷运行台时数，确保反应边沟及中沟DO分布基本维持不变外，还应实时调整沉淀边沟剩余污泥排放量，建议控制剩余污泥排放量为150m3/h；冬季面临的主要问题是碳源不足问题，需要仔细控制系统转刷运行台时数，并合理调整剩余污泥排放量，确保脱氮除磷运行稳定。
　　通过DO空间分布规律研究发现：氧化沟DO空间分布规律主要受转刷分布影响，很难利用单一DO对多组氧化沟进行控制；ORP受转刷分布影响相对较小，因此，可以考虑在氧化沟中建立以ORP为主控因素，DO为辅控因素的在线参数控制策略。
　　针对进水的时变化规律，可采用时序控制策略：一般情况下L污水厂二期运行3台提升泵，夏季水量较多时运行4台提升泵，氧化沟内转刷运行数据配置也一般据此进行控制；当提升泵运行台数由3台减至2台时，所有中沟各关停1台转刷；当提升泵由2台减至1台时，再各自关闭1台转刷；反过来，当提升泵台数由1台增至2台或由2台增至3台时均应将刚关闭的转刷重新开启起来。

目录

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 我国城市污水处理现状及能耗状况分析

1.2.2 生物脱氮除磷工艺研究现状

1.2.3 三沟式氧化沟工艺

1.3 课题来源及研究内容

1.3.1 课题来源

1.3.2 研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1 工艺简介

2.1.1 主要工艺流程

2.1.2 三沟式氧化沟运行概况

2.1.3 主要构筑物与设备

2.2 分析方法

第3章 三沟式氧化沟工艺效能与污染物时空分布规律研究

3.1 三沟式氧化沟工艺去除效能分析

3.1.1 CODCr的去除效果

3.1.2 氨氮的去除效果

3.1.3 总氮的去除效果

3.1.4 总磷的去除效果

3.2 三沟式氧化沟污染物浓度时空分布规律研究

3.2.1 三沟式氧化沟中CODCr浓度变化规律

3.2.2 三沟式氧化沟中NH3-N浓度变化规律

3.2.3 三沟式氧化沟中NO3--N浓度变化规律

3.2.4 三沟式氧化沟中TP浓度变化规律

3.3 本章小结

第4章 三沟式氧化沟应影响因素及生化模拟研究

4.1 三沟式氧化沟工艺影响因素分析

4.1.1 DO对去除效果的影响

4.2.2 污泥浓度对去除效果的影响

4.2 三沟式氧化沟工艺生化模拟研究

4.2.1 三沟式氧化沟工艺物理模型构建

4.2.2 三沟式氧化沟工艺静态模拟

4.2.3 三沟式氧化沟工艺静态模拟优化

4.2.4 三沟式氧化沟工艺动态模拟

4.2.5 三沟式氧化沟工艺模拟优化研究

4.3 本章小结

第5章 三沟式氧化沟工艺节能优化运行控制策略研究

5.1 三沟式氧化沟在线仪表控制策略研究

5.2 转刷时序控制策略研究

5.3 转刷季节性负荷变化控制策略研究

5.4 优化控制后的能耗分析

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

致 谢