OAA-SBR新型脱氮工艺处理村镇低C/N比污水的试验研究

【摘要】：面对严峻的水污染问题和水资源危机，实现污水深度处理和污水资源化成为当前水处理工作者的重要任务，特别是氨氮和磷的深度去除尤为突出和关键。为了节省曝气需氧量，同时减少外加有机碳源和剩余污泥量，将活性污泥法中倒置A2O工艺和SBR工艺理论技术相结合，研究开发了适用于低C/N比污水脱氮处理的预曝气和间歇曝气倒置A2O组合脱氮工艺——OAA-SBR（xide/Anoxic/Anaerobic-SeguencingBatch Reactor）或PAAI（the Preaeration and Anoxic/Anaerobic/Intermittent AerationProcess）工艺。按着相似理论设计制作了OAA-SBR试验装置，并进行了低C/N比污水脱氮工艺试验。 为了促进OAA-SBR工艺的研究发展，尤其是在低C/N比污水为处理对象中的应用，本试验以排水井中污水为处理对象，考察间歇运行时各运行工况及进水条件等对OAA-SBR工艺运行效果的影响作用。 首先探讨了以低C/N比污水为处理对象时，OAA-SBR工艺对污染物的去除效果，分析在不同的水力停留时间下OAA-SBR工艺的脱氮性能及水力停留时间需求，并研究了系统采用最佳水力停留时间设置时，pH及各污染物浓度的变化规律。结果表明：适当增大厌氧反应区所占系统的水力停留时间比重有利于COD和TN去除；当反应区水力停留时间比为1:1:1:2时，水力停留时间的延长有助于污染物去除，但污染物去除率却不是随水力停留时间的增加而一直明显增加；在系统以水力停留时间为2h/2h/2h/4h参数下，系统处于相对最佳运行状态，各反应区污染物浓度和pH有一定相关性，并且进水前半段时间各水质指标表现出波动性，后期进水阶段各项指标变化趋势稳定。此外，系统一直处于低负荷运行状态，SV和SVI值在整个运行期间较低且稳定，活性污泥性能稳定。 为探讨采用新型OAA-SBR工艺处理含氮污水时系统的抗冲击负荷能力，考察了在低负荷（0.041～0.092kgCOD·kg-1MLSS·d-1）和高负荷（0.253～0.625kgCOD·kg-1MLSS·d-1）下该工艺的除污效能。结果表明：负荷的高低会影响OAA-SBR系统的微生物活性，在不同负荷下，同一反应器会有不同的菌种取得竞争优势。OAA-SBR的抗冲击负荷能力强，负荷的提高有利于系统生物脱氮，对TN的去除率分别为88.8%和97.1%，出水TN分别为5.87mg/L和2.15mg/L。在两种负荷下对COD的去除率都达到90%以上，平均出水COD在39mg/L以下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。 【关键词】：低C/N比污水 预曝气 间歇曝气 倒置A2O 生物脱氮 抗冲击负荷能力 污水资源化 深度净化
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 研究背景9-15
• 1.1.1 污水资源化现状及其发展的必然性9-10
• 1.1.2 污水处理与回用问题10-15
• 1.2 低 C/N 比污水脱氮工艺15-18
• 1.2.1 生物法工艺15-16
• 1.2.2 物化工艺16-18
• 1.2.3 物化-生物组合工艺18
• 1.3 现有生物脱氮技术的局限18-19
• 1.4 研究目的、意义及主要内容19-22
• 1.4.1 研究目的及意义19-20
• 1.4.2 研究内容20
• 1.4.3 技术路线图20-22
• 第二章 试验设计与方法22-33
• 2.1 技术基础与工艺构想22-29
• 2.1.1 倒置 A2O 工艺22-24
• 2.1.2 SBR 工艺24-28
• 2.1.3 OAA-SBR 工艺构想28-29
• 2.2 试验流程图29
• 2.3 试验材料及方法29-30
• 2.3.1 试验水质29-30
• 2.3.2 试验检测项目及分析方法30
• 2.4 试验装置及设备图30-31
• 2.5 试验装置安装、检查及污泥接种31-33
• 第三章 OAA-SBR 新型工艺的影响因素分析33-38
• 3.1 试验准备33-34
• 3.1.1 污泥驯化培养33
• 3.1.2 试验用水33-34
• 3.2 试验方法与步骤34
• 3.3 试验结果与分析34-37
• 3.3.1 不同水力停留时间比下系统的污染物去除性能34-36
• 3.3.2 不同水力停留时间下系统的污染物去除性能36-37
• 3.3.3 泥龄37
• 3.4 本章小结37-38
• 第四章 OAA-SBR 新型工艺处理低 C/N 比污水脱氮研究38-44
• 4.1 试验准备38
• 4.1.1 污泥驯化38
• 4.1.2 试验用水38
• 4.2 试验方案38
• 4.3 试验数据38-43
• 4.3.1 预曝气段39-40
• 4.3.2 缺氧段40-41
• 4.3.3 厌氧段41-42
• 4.3.4 间歇曝气段42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 OAA-SBR 脱氮工艺抗冲击负荷性能研究44-51
• 5.1 试验准备44
• 5.1.1 污泥驯化44
• 5.1.2 试验用水水质44
• 5.2 试验方法与步骤44-45
• 5.2.1 试验方法44
• 5.2.2 试验运行参数44-45
• 5.3 试验结果与讨论45-50
• 5.3.1 对有机物的去除效果45-47
• 5.3.2 对氮的去除效果47-48
• 5.3.3 不同负荷下系统出水48-50
• 5.4 本章小结50-51
• 第六章 结论与建议51-53
• 6.1 结论51-52
• 6.2 建议52-53
• 参考文献53-58
• 在读期间发表的学术论文58-59
• 作者简历59-61
• 致谢61-62

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