分批进水SBR的脱氮除磷特性及在城市污水处理中的应用试验研究

摘要

在城市污水脱氮和除磷工艺中，脱氮和除磷需要消耗进水中的低分子的碳源，而城市污水的碳源不足使同时提高脱氮与除磷效率相互矛盾；同时在进水碳源充足的情况下，对于进水的分配不合理也会对原水碳源的浪费。 本论通过对不同时段(厌氧段与好氧段、厌氧段与缺氧段)进水的分配，研究了SBR系统中的脱氮除磷特性。通过进水的合理分配，试图解决进水中碳源不足及碳源浪费的问题。在此基础上提高脱氮除磷效率。并以西安污水厂污水为原水，进行了分段进水试验，得出以下试验结果： 1.分批进水的除磷试验研究表明：在城市污水活性污泥法处理中聚磷菌的数量常可以满足除磷的要求；经过初沉处理的城市污水，除磷所需要的碳源只占进水固有碳源总量的30％；厌氧与好氧进水分别为30％、70％时，厌氧释磷与好氧除磷45min就可以完成，比完全进水除磷的时间少了30min；厌氧每释放1mgP聚磷所合成的胞内PHB可在好氧条件下可吸收1.47mgP。 2.分批进水反硝化聚磷特性试验表明：利用反硝化聚磷菌可以实现反硝化脱氮与除磷的双重效果，实现一碳两用，碳源的节省；反硝化聚磷的效率与缺氧下的硝态氮浓度有关，硝态氮浓度为6.6mg/L时反硝化除磷效率为17.14％～37.82％，硝态氮浓度19.8mg/L时反硝化除磷效率为31.52％～69.59％。 3.城市污水分批进水SBR的脱氮除磷试验研究表明：传统不分批进水SBR脱氮效率为53～67％，而通过对进水的合理分配，模拟A2/O工艺对A//O/A进行研究，实现脱氮除磷效率双重提高，脱氮效率为83～91％，出水总磷低于0.5mg/L；好氧时段，液相中DO浓度大于2mg/L时，氨氮硝化速率明显降，硝化以亚硝氮向硝氮转化为主，过度的曝气会造成能源的浪费，因此建议在生产过程中DO控制在2mg/L左右为宜。 4.根据试验结果，对西安市污水厂A2/O工艺生产过程中脱氮效率不高，反硝化不完全的原因是碳源分配不合理，DO偏低所致，因此提出改进建议，通过分段进水与反硝化聚磷作用，提高脱氮与除磷效率，达到预期处理目的。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1淡水资源、水污染和回用

1.1.1淡水资源及其现状

1.1.2水污染

1.1.3水危机与水回用

1.2污水中氮、磷的来源危害

1.3生物脱氮除磷技术与研究现状

1.3.1生物除磷的基本原理

1.3.2生物脱氮的基本原理

1.3.3几种典型的生物脱氮除磷工艺

1.4生物脱氮除磷理论的发展

1.4.1短程硝化理论

1.4.2同步硝化反硝化理论

1.4.3反硝化聚磷理论

1.5 SBR技术的发展与应用

1.5.1 SBR法的工作原理

1.5.2 SBR法的工艺特点

1.5.3 SBR 工艺的分类

2课题研究背景

2.1课题来源

2.2课题研究的目的和内容

3试验概况

3.1试验装置及主要设备

3.2试验分析方法

3.3试验水质

3.4试验内容及方案

3.4.1试验条件与内容

3.4.2 SBR中污泥接种

4分批进水SBR 工艺的除磷特性研究

4.1厌氧段分批进水对释磷效果影响的特性试验

4.1.1厌氧段分批进水试验结果

4.1.2厌氧分批进水对释磷影响的分析

4.2在厌氧与好氧开始段分批进水对除磷效果的影响研究

4.2.1厌氧/好氧初期分批进水对除磷效果的影响试验

4.2.2分批进水对聚磷菌释磷效果分析

4.2.3结果分析

4.3厌氧好氧除磷动力学分析

4.3.1生物除磷反应

4.3.2生物除磷的产率系数

4.3.3磷的释放与吸收关系

4.4本章小结

5分批进水对反硝化聚磷效果的特性试验研究

5.1问题的提出

5.2厌氧/缺氧条件下反硝化聚磷特性试验

5.2.1硝态氮浓度为6.6mg/L时的反硝聚磷特性试验

5.2.2硝态氮浓度为19.8mg/L时的反硝聚磷特性试验

5.2.3各种进水比下反硝化聚磷的试验结果分析

5.2.4硝酸盐浓度对反硝化聚磷效果的影响

5.2.5反硝化聚磷过程中聚磷速率的变化特性分析

5.3动力学分析

5.3.1缺氧生物物除磷反应

5.3.2缺氧反硝化聚磷动力学

5.3.3试验过程中的一个异常现象

5.4本章小结

6城市污水分批进水SBR的脱氮除磷试验研究

6.1 SBR脱氮除磷试验

6.1.1缺氧/厌氧/好氧试验

6.1.2厌氧/好氧觖氧分批进水试验

6.1.3厌氧/好氧觖氧/好氧分批进水试验

6.2试验结果分析

6.3厌氧/好氧/缺氧分批进水量计算

6.4对西安市污水厂A2/O工艺运行方式的改进建议

6.5本章小结

7结论与建议

7.1结论

7.2建议

致谢

参考文献