AO工艺同步生物脱氮除磷优化研究

摘要

随着水体“富营养化”问题的日渐突出,污水排放标准的不断提高,脱氮除磷已成为当今污水处理领域的研究热点之一。A2/O作为最基本的生物脱氮除磷工艺,存在出水水质不高,尤其难以实现同步脱氮和除磷。为了解决该问题,本课题以生活污水为处理对象,以5f-A2/O中试设备为基础,通过设置预缺氧池、好氧非曝气区等区域,采用分段配水方法,系统地考察了各运行工况下的处理效果,以求达到同步脱氮除磷。 首先分别在厌氧池与缺氧池投加碳源,比较投加后的处理效果,发现缺氧池投加后处理效果明显优于厌氧池。其后为保证缺氧池处理所需的碳源量,采用分段配水法,通过中试试验结果证实,分段配水中,TN、氨氮去除率较高,分别为70.1％、93.1％,较单点配水分别增加了8.4％,11.1％,出水总氮和氨氮均值分别为16mg/l和2.8mg/l,能够稳定达到一级B排放标准。同时磷的去除效果显著,TP去除效率为89.2％,SP去除率为89.1％。之后在该流量分配比例下,笔者对四个不同停留时间HRT的工况效果进行比较,结果表明：当水力停留时间HRT在预缺氧池、厌氧池、缺氧池分别为：1h、5h、5h、8.5h时,中试同步脱氮除磷的效果好。 其次研究了影响同步脱氮除磷的两大因子污泥龄SRT与溶解氧DO。通过对比间歇排泥和连续排泥试验,发现：在保持污泥浓度恒定的情况下,连续排泥能够有效地增加系统的排泥量,产泥系数由间歇排泥的0.4～0.6KgDS/KgBOD5增加到连续排泥的0.5～0.85KgDS/KgBOD5,最大限度地提高除磷效果,达到同步脱氮除磷标准。溶解氧与硝化反应关系密切,氨氮随DO增加而减小,后期氨氮逐步稳定在2mg/l左右。当在好氧池设置末端非曝气区,可以降低内回流中的DO2～3mg/L,使其基本达到0.5mg/L,保证了反硝化的进行。 最后针对5f-A2/O工艺,基于matlab语言开发运行管理软件,以求对实际操作起到指导作用。 本课题提出在5f-A2/O工艺改造基础上,采用分段配水法,可取得较好的同步脱氮除磷效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题来源

1.2课题目的和意义

1.3生物脱氮除磷的基础理论

1.3.1生物脱氮基础理论

1.3.2生物除磷基础理论

1.4生物脱氮除磷的工艺技术

1.4.1 ANAMMOX工艺

1.4.2同步硝化与反硝化

1.4.3短程硝化与反硝化

1.4.4同步脱氮除磷

1.5本课题主要研究内容

第2章生物脱氮除磷A2O工艺发展

2.1生物脱氮除磷A2O工艺发展

2.1.1 Bardenpho/Phoredox工艺

2.1.2传统A2/O工艺

2.1.3倒置A2/O工艺

2.1.4 UCT/MUCT/VIP工艺

2.1.5 JHB工艺

2.2国内传统A2/O工艺

2.2.1传统A2/O特点

2.2.2传统A2/O存在问题

第3章中试装置与方法

3.1中试工艺装置

3.1.1中试设备的设计和制作

3.1.2五因子的可调的实现方式

3.2试验方案

3.2.1试验用水

3.2.2试验分析项目与检测方法

3.3小结

第4章碳源对系统脱氮除磷的影响

4.1碳源的影响

4.1.1厌氧池碳源因素

4.1.2缺氧池碳源因素

4.1.3好氧池碳源因素

4.1.4厌氧池、缺氧池碳源因素比较

4.2采用分配流量进行碳源分配

4.2.1分配流量进行碳源分配的必要性

4.2.2中试装置

4.2.3分段配水的原理

4.2.4结果与讨论

4.3不同水力停留时间对处理效果的影响

4.3.1停留时间基本影响

4.3.2工况Ⅰ

4.3.3工况Ⅱ

4.3.4工况Ⅲ

4.3.5工况Ⅳ

4.4各工况对比分析

4.4.1结果讨论

4.4.2例子说明

4.5本章小结

第5章影响脱氮除磷效果的两大因子

5.1泥龄因子

5.1.1排泥理论

5.1.2中试连续排泥运行情况

5.1.3同步脱氮除磷达标时泥龄计算

5.2溶解氧因子

5.2.1溶解氧对好氧池的影响

5.2.2溶解氧对缺氧池的影响

5.2.3溶解氧对厌氧池的影响

5.3本章小结

第6章脱氮除磷优化控制图谱

6.1软件介绍

6.2软件组成

6.3基本理论部分

6.3.1基本输入输出参数

6.3.2理论运算原理

6.4经验计算部分

6.4.1经验输入参数与输出参数

6.4.2经验运算原理

6.5五因子计算部分

6.5.1五因子输出参数

6.5.2五因子运算原理

6.6软件界面

6.6.1理论主界面

6.6.2经验与理论计算界面

6.6.3五因子界面

6.7软件应用

6.7.1运行提示

6.7.2参数图

6.8源程序

6.8.1基础理论

6.8.2计算理论

6.8.3五因子理论

6.9本章小结

结论

建议

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致 谢