高碑店污水处理厂A/O脱氮工艺改造后试运行研究

摘要

北京高碑店污水处理厂是北京市目前已建成的最大规模二级生物处理污水厂,亦是北京城市排水集团较早投入运营的污水处理厂之一,设计处理规模为100万立方米/天。近两年,高碑店污水处理厂一直致力研究制约厂内总氮指标达标排放的因素。在大量的实验与实际工况运行调整中发现,曝气池进水碳源匮乏、导致C/N过低,无法满足脱氮工艺最基本的需求;其次是缺氧段水力停留时间过短,理论停留时间仅为1.5小时,无法保证反硝化反应充分进行。
　　 为了及早解决这一问题,降低二沉出水中总氮的指标,缓解水体富营养化等问题,高碑店污水处理厂二期于2005年10月至2006年3月在原有设施、设备的基础上,完成了对A/O脱氮工艺的全面改造,强化了该工艺系统的脱氮能力,除保证常规三项的达标外,对于氨氮、总氮的去除也取得了较好的效果。
　　 本文着重论述了A/O脱氮工艺在改造后试运行期间处理效果与工艺参数之间的关系。通过调整不同的工艺参数,将曝气池进水水质、好氧段溶解氧、曝气池缺氧段停留时间、污泥龄、内外回流比等参数控制在有利于硝化、反硝化反应进行的范围,同时监测总进水、初沉池进出水、曝气池沿程和二沉出水的BOD5、SS、NO3-N、NO2-N、NH4+-N、有机氮及TN等水质指标,并记录入流水量、曝气池污泥浓度、回流污泥浓度、剩余污泥排放量、回流比等工艺运行数据,得出适合于高碑店污水处理厂二期A/O工艺运行的参数范围表。
　　 改造后分厂制定了详细的运行调试方案,并在方案的实施过程中考查了不同工况下各种工艺参数对Ⅳ系列脱氮效率的影响。研究结果表明,夏季脱氮效果好于冬季;适当延长污泥龄也对脱氮效率的提高起到较好的作用;在硝化反应中,溶解氧的控制与好氧段停留时间至关重要,为了满足硝化的要求,供气量要适当提高;碳源匮乏是制约Ⅳ系列脱氮效率难以提高的根本性原因。当然,在发现系统存在问题的同时,也证明了改造后Ⅳ系列在改善缺氧环境,提高脱氮效率方面起到的作用,并通过实际运行和数据分析,得出了适应目前Ⅳ系列脱氮工艺的最佳调控方案,为高碑店污水处理厂今后的升级改造与优化运行提供技术支持。
　　 本论文的研究为解决高碑店污水处理厂Ⅳ系列脱氮效果差的问题奠定了基础,对于其它城市污水处理厂降低最终出水氨氮及总氮具有借鉴和指导意义。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 污水生物处理过程中氮的转化和去除

1.1.1 城市污水氮的来源和组成

1.1.2 污水生物处理过程中氮的转化

1.1.3 生物合成和污泥排除对氮的去除

1.2 国内外污水脱氮处理状况

1.2.1 国内污水脱氮处理状况

1.2.2 国外污水脱氮处理状况

1.3 污水生物脱氮工艺

1.3.1 传统生物脱氮工艺存在的问题

1.3.2 常见脱氮工艺简介

1.4 研究内容

第2章 高碑店污水处理厂二期设计指标与当前运行概况

2.1 高碑店污水处理厂概述

2.2 高碑店污水处理厂二期设计参数

2.2.1 二期设计进、出水水质指标

2.2.2 Ⅲ、Ⅳ系列工艺流程图

2.2.3 Ⅳ系列构筑物设计参数

2.3 高碑店污水处理厂二期当前运行概况

2.3.1 高碑店污水处理厂处理水量

2.3.2 高碑店污水处理厂进、出水水质

2.4 本章小结

第3章 Ⅳ系列前期运行状况评估及改造方案

3.1 高碑店污水处理厂二期Ⅳ系列脱氮前期运行效果评估

3.1.1 开展Ⅳ系列脱氮研究课题的背景

3.1.2 Ⅳ系列脱氮专项课题研究实施过程

3.2 高碑店污水处理厂二期Ⅳ系列A/O脱氮工艺改造方案的提出与理论计算

3.2.1 A/O脱氮工艺实施改造的背景

3.2.2 A/O脱氮工艺改造方案中的理论计算

3.2.3 A/O脱氮工艺的改造方案

3.3 本章小结

第4章 Ⅳ系列曝气池改造后的试运行过程研究

4.1 高碑店污水处理厂对于生物系统调控的主要参数简介

4.2 改造后Ⅳ系列脱氮工艺的运行调整及过程分析

4.3 工艺参数对脱氮效率的影响分析

4.3.1 溶解氧(DO)

4.3.2 污泥龄(SRT)

4.3.3 污泥负荷(F/M)

4.3.4 水力停留时间(T)

4.3.5 回流比/内回流比(R/r)

4.3.6 碳源(BOD5)

4.3.7 氧化还原电位(ORP)

4.3.8 其它影响因素

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢