内回流比对组合系统脱氮除磷效果影响及磷物料衡算转化分析

摘要

本研究课题采用了一体化组合工艺，由生物絮凝、水解酸化和A2/O三个部分组成。此装置的特点是利用生物絮凝的絮凝吸附作用去除污水中的大分子和难降解有机物，产生的絮凝污泥经水解酸化工艺将之前吸附的大分子、难降解有机物转化成能够被微生物利用的溶解态小分子有机物，再作为外加碳源经过计量泵投加到A2/O的缺氧池中，提高系统的脱氮除磷效果。　　本试验在如下条件运行：环境温度为25℃左右，设定进水流量Q=10L/h，活化污泥回流量为0.5Q，污泥回流比r=100%，水解酸化液作为外加碳源投入缺氧池中，投加量为1/3Q，絮凝池污泥浓度控制在1500～2500mg/L之间，A2/O池控制在3.0～3.5g/L之间，厌氧池和缺氧池水力停留时间为2h,好氧池水力停留时间为5h，利用曝气泵给好氧池曝气，通过流量计控制DO到3mg/L左右，通过系统排泥控制水解酸化区污泥龄为3天，A2/O区污泥龄为15天。通过改变混合液回流比，研究四种工况下（混合液回流比分别为R=100%，200%，300%和400%）组合工艺对COD、氨氮、总氮、磷酸盐的去除效果，分析其规律，确定最佳内回流比，还分析了四种工况下COD和TP的沿程变化规律；通过吸磷试验分析出四种工况下反硝化聚磷菌（DPAOs）占聚磷菌（PAOs）的比例以及在系统的各区段分别取样分析，对水相和泥相中的磷分别进行了测定，通过对磷的物料衡算分析探究了四种内回流比条件对磷的转化途径的影响。　　试验主要成果有：　　（1）混合液回流比的改变对COD去除效率的影响不大，平均去除率分别为83.07%、84.61%、87.69%和87.28%，出水COD均小于50mg/L。内回流比的改变对氨氮去除效果也无明显差异，平均去除率分别为97.42%，98.07%,98.34%,98.79%，出水氨氮均小于1mg/L。系统对总氮的去除效果随着混合液回流比的增大呈上升的趋势，混合液回流比为300%时，TN去除效果最好，去除率达到71.94%，出水TN最低，能够稳定在15mg/L以下，混合液回流比的改变对除磷效果产生间接的影响，其去除影响规律和总氮保持一致，混合液回流比为300%时，系统对磷酸盐去除效果最好，去除率达到89.67%，出水TP达到最低，平均值为0.34mg/L。综合考虑不同内回流比下系统对COD、氨氮、总氮、磷酸盐的去除效果，确定最佳内回流比为300%。　　（2）通过对四种工况下组合系统厌氧池末端活性污泥进行的吸磷试验，发现四种工况下反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例分别为11.17%、18.99%、26.22%和20.43%。内回流比的改变同样影响到系统反硝化除磷的效果，在内回流比R=300%时，最有利于反硝化聚磷菌的富集，提高了反硝化聚磷菌所占比例，反硝化除磷效果最高。　　（3）四种内回流比下组合系统磷的转化途径结果如下：组合系统TP通过出水排出的比例分别为15.54%、13.48%、11.45%和11.75%；用于微生物生长代谢的分别为16%、12%、11.8%和12.9%；通过好氧吸磷去除的分别为59.81%、61.46%、61.47%、59.76%，通过反硝化除磷的分别为8.25%、11.95%、12.97%和12.03%；通过EPS吸收的分别为0.4%、1.1%、2.32%和3.56%。提升系统的除磷效果关键在于提高好氧吸磷和反硝化除磷效果，虽然通过EPS吸收磷所占比例随着内回流比的增大而增大，但是所占比重太小。

目录

声明

引言

第一章 绪论

1.1 除磷技术

1.2 生物絮凝吸附工艺

1.3 ABR工艺

1.4 A2/O工艺

1.5本课题的研究目的和内容

第二章 试验装置与分析方法

2.1试验装置

2.2试验设备

2.3试验用水

2.4分析项目及方法

第三章 组合系统的启动与运行

3.1 A2/O工艺的启动

3.2生物絮凝工艺的启动

3.3 ABR水解酸化工艺启动

3.4本章小结

第四章 不同内回流比下组合系统对污染物去除效果分析

4.1内回流比对系统对污染物去除效果的影响规律

4.2不同内回流比下COD沿程变化

4.3不同内回流比下TP沿程变化

4.4本章小结

第五章 不同内回流比下系统中DPAOs占PAOs比例

5.1内回流比R=100%时系统中DPAOs占PAOs的比例

5.2内回流比R=200%时系统中DPAOs占PAOs的比例

5.3内回流比R=300%时系统中DPAOs占PAOs的比例

5.4内回流比R=400%时系统中DPAOs占PAOs的比例

5.5四种工况下DPAOs占PAOs的比例的变化规律

5.6本章小结

第六章 不同内回流比下磷的物料平衡计算和转化分析

6.1内回流比R=100%时磷的物料平衡计算及转化分析

6.2内回流比R=200%时磷的物料平衡计算及转化分析

6.3内回流比R=300%时磷的物料平衡计算及转化分析

6.4内回流比R=400%时磷的物料平衡计算及转化分析

6.5本章小结

第七章 结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果