西安市第四污水厂水质分析及分段进水A/O生物脱氮工艺研究

摘要

城市污水处理厂的工程设计和运营管理与入流水质、沉淀特性、动力学参数以及工艺流程密切相关，而我国对有关数据的测定和统计不仅无标准方法，而且也不完善。本研究以拟建的西安市第四污水处理厂为对象，对设计水质的确定方法、氮磷等营养物的沉淀行为、生化反应动力学特性以及高效脱氮工艺进行探讨。 提出了入流污水水质保证率的概念，并在调查已运行的西安市邓家村污水处理厂和北石桥污水净化中心和监测拟建的西安市第四污水处理厂进水水质的基础上，确定西安市的入流污水保证率为85％，由此得出了西安市第四污水处理厂的设计水质为：COD=380mg/L，BOD5=190mg/L，SS=260mg/L，NH3-N=34mg/L，TN=45mg/L,TP=4.2mg/L。 通过对入流污染物的沉淀试验，发现初沉池在去除SS和COD的同时，对营养物(N、P)也具有一定的处理效果。对拟建的西安市第四污水处理厂，在有效水深为3.0m、水力停留时间为2h的条件下，初次沉淀池的SS、BOD5、TN和TP的平均去除率分别为51.3％、20.8％、7.0％和8.1％；初沉污泥的挥发性固体物平均含量为57.7％。 采用多套有回流的完全混合式反应器对西安市第四污水处理厂的进水进行连续动态平行试验，确定了该污水的生化反应动力学参数：污泥产率系数a为0.4573kgVSS/kgBOD5，衰减系数b为0.0125d-1，去除单位重量BOD5所需的氧量a’为0.6266kgO2/kgBOD5，单位重量MLVSS内源呼吸需氧量b’为0.0924kgO2/kgVSS.d。 对以分段进水A/O脱氮工艺运行的中试系统处理城市污水进行了2年的试验，研究了不同工况下的处理效率及影响因素，结果表明：对于四级分段进水A/O脱氮工艺，当进水流量分配比为Q1∶Q2∶Q3∶Q4=40％∶30％∶20％∶10％，反应器中缺氧区与好氧区容积比为1∶3，水力停留时间为7.5～9小时，污泥龄SRT=10d～15d，污泥回流比为50％时，虽然进水水质波动很大，但出水水质则相对稳定，TCOD、SCOD、SS、NH3-N、TN和TP的去除率可分别达到90％、84.5％、90％、90％、71％和75％以上，说明多级A/O系统具有良好的运行稳定性和较强的抗冲击负荷能力。 采用间歇试验测定了分段进水A/O脱氮系统混合液的耗氧速率、最大比硝化速率和最大比反硝化速率，结果表明活性污泥具有较高的活性。 与单级A/O工艺相比，分段进水A/O脱氮工艺取消了混合液内回流，污泥回流比仅为50％，因而大大节约了运行费用。由于污泥直接回流至第一级缺氧池，在反应器中形成了较高的污泥浓度梯度(前段的污泥浓度高，后段的污泥浓度低)，在进入二沉池固体负荷不变的情况下，分段进水A/O工艺反应器中的平均混合液浓度要比单级A/O工艺平均高30％左右，因此在同样的污泥负荷下，反应器的容积可减小30％。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号表

声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

2西安市第四污水处理厂水质分析与确定

3沉淀试验

4生化反应动力学参数测定

5分段进水A/O生物脱氮工艺研究

6结论

致谢

参考文献

附录博士研究生学习阶段发表论文及获奖情况