低碳源、低能耗型改良A/O工艺脱氮除磷研究

摘要

传统的AAO生物脱氮除磷工艺存在诸多问题，如由于反硝化菌和聚磷菌在碳源上存在竞争，难以同时高效脱氮除磷；其次为达到较好脱氮效果，需要较大的内回流比而导致运行费用较高。针对这些问题，提出了改良型A<'2>/O工艺，它采用厌氧池碳源分流、回流污泥预缺氧反硝化等技术，以提高系统的脱氮除磷效果，同时降低运行费用。 本课题研究了改良型A<'2>/O工艺的最佳工况条件和该工况条件下系统的运行效果。研究结果主要包括：第一，厌氧区超越比是影响系统运行最重要的参数之一，是在低碳源浓度下系统能否高效去除氮污染物最直接影响因素，不恰当的超越比会使氮出水浓度升高，出水水质难以达标，但是超越比并非固定不变的，需要根据进水水质进行调节：第二，预缺氧池水力停留时间也是影响处理效果的主要因素，预缺氧池停留时间很短时，容易发生亚硝酸盐的积累，运行管理较难；第三，在试验进水水质和最佳运行工况条件下，系统出水总氮<15mg/L，氨氮<1 mg/L，总磷<1 mg/L，COD<50 mg/L，可达污水排放一级A标准。 本课题还通过物料平衡的方法验证了工况条件对污染物去除影响的试验结果，氮和磷的平衡率分别为84.1﹪和96.1﹪，试验结果可行度较高，同时指出氮主要通过氧化作用被去除，去除比占48.6﹪，而磷主要通过排放剩余污泥被去除，占95.2﹪；其次，通过对好氧除磷速率和缺氧除磷速率的计算，指出改良型A<'2>/O工艺中存在明显的反硝化除磷现象，而反硝化除磷实现了”一碳二用”，解决了传统AAO工艺中各菌种对有限碳源的竞争以及能耗过高的缺陷；最后由于系统出水水质较好以及工艺自身的特点，在实际应用中基本不会发生污泥上浮、污泥膨胀等异常现象，且可通过自动化装置调节超越比来提高对污染物的去除效率，运行管理较为方便。 最后，建议利用模型对改良型A<'2>/O工艺进行机理研究并进行中试试验，为其在以后的应用中提供更可靠的理论和实际依据。

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第1章 生物脱氮除磷概述

1.1引言

1.2生物脱氮除磷基本原理

1.2.1生物脱氮基本原理

1.2.2生物除磷的基本原理

1.3反硝化除磷

1.4生物脱氮除磷工艺

1.4.1传统脱氮除磷工艺——A2/O工艺

1.4.2利用DPB的“一碳二用”功能开发的工艺——BCFS工艺

1.4.3针对回流污泥中NO3--N干扰厌氧释磷开发的工艺

1.4.4针对硝化菌和聚磷菌泥龄矛盾开发的工艺-A2N工艺

1.4.5其它同步脱氮除磷工艺

第2章试验装置、内容和研究方法

2.1改良A2/O工艺的开发思路

2.2试验内容

2.3试验装置

2.4研究方法

2.5磷的百分比(fp)测定方法

第3章改良型A2/O工艺的最佳工况

3.1超越比对脱氮除磷的影响

3.1.1试验方法

3.1.2结果与分析

3.2预缺氧池水力停留时间(HRT)对脱氮除磷的影响

3.2.1试验方法

3.2.2结果与分析

3.3物料平衡

3.3.1氮物料平衡

3.3.2磷物料平衡

3.4本章小结

第4章改良型A2/O工艺的运行效果

4.1改良型A2/O工艺的运行效果与分析

4.2改良型A2/O工艺的运行中出现的问题

4.3本章小结

第5章结论和建议

5.1结论

5.2建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果