改良型A~2/O处理低C/N城市污水工艺调控技术研究

【摘要】：本文以低C/N比城市污水为研究对象，考察了改良型A2/O工艺的运行效果。原水分别进入厌氧池和缺氧池，以合理分配脱氮除磷所需的碳源，厌氧、缺氧池出水均进入好氧池，硝化液由好氧池末端回流至缺氧池，好氧池出水进入二沉池进行泥水分离，回流污泥由二沉池回流到厌氧池。 该工艺在低温下实现了对COD和TP的高效去除。随着污泥负荷的增加，对COD和TP的去除效果影响较小，而低温对TN和NH4+-N的去除影响显著。经过微生物镜检发现，低温下活性污泥出现了钟虫和线虫等微生物，在较高污泥负荷下污泥发生了非丝状菌污泥膨胀。 调节厌氧池、缺氧池进水分配比分别为2:1、1:1和1:2，分析了碳源分配对系统运行效果的影响，结果表明不同进水分配比对COD和NH4+-N的去除影响较小，平均去除率分别为86.7%和97.03%。随着进入缺氧池污水量增加，系统对TN的去除率增加，但系统除磷效率减小。当进水分配比为1:1时，平均出水COD、NH4+-N、TN和TP浓度分别为33.5mg/L、0.87mg/L、13.1mg/L和0.43mg/L，可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。在工艺运行中，缺氧池出现了反硝化除磷现象。 在改良型A2/O工艺中，厌氧池、缺氧池和好氧池体积比对COD和NH4+-N的去除影响较小；增大好氧池体积有利于好氧摄磷，但在体积比为1:1:4时，好氧池出现污泥老化现象，污泥中轮虫的数量增多。体积比为1:1:3时，脱氮除效率良好，去除率为75.1%，除磷率为93.3%，污泥特性良好，可取得较好的脱氮除磷效果。 试验运行中好氧池采用渐减式的曝气方式，取得了较好的运行效果。在系统正常运行时期，缺氧池发生了反硝化除磷。好氧池去除了部分TN，发生了同时硝化反硝化作用。不同混合液回流比对COD的去除影响较小，但对TN的去除影响较大，出水TN浓度从14.5mg/L降到12.3mg/L；混合液回流比增大，缺氧池除磷率由62.9%增加到65.2%，采用200%混合液回流比取得了较好的运行效果。将污泥回流比控制在50～75%之间可以取得较好的运行效果和节约动力费用。 较低污泥负荷下，对反硝化和除磷产生负面影响，污泥发生了老化现象。较高污泥负荷下，污泥发生了非丝状菌污泥膨胀，好氧池SVI大多在200以上。较高的溶解氧浓度和加入工业废水对系统正常运行产生了一定的负面效应。 【关键词】：改良型A2/O工艺 脱氮除磷 污泥特性 渐减曝气 工艺优化控制
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-25
• 1.1 研究背景、目的和意义12-14
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究目的和意义13-14
• 1.2 传统生物脱氮除磷原理14-16
• 1.2.1 生物脱氮原理14-15
• 1.2.2 生物除磷原理15-16
• 1.3 A~2/O 工艺的特点16-20
• 1.3.1 A~2/O 工艺的特点及优势16-17
• 1.3.2 A~2/O 工艺的不足17-18
• 1.3.3 A~2/O 工艺的改良和变形18-20
• 1.4 生物脱氮除磷新理论和新技术20-23
• 1.4.1 生物脱氮新理论和新技术20-22
• 1.4.2 反硝化除磷理论和技术22-23
• 1.5 研究的内容和技术路线23-25
• 1.5.1 研究的内容23
• 1.5.2 研究的技术路线23-25
• 第2章 试验装置和方法25-28
• 2.1 原水水质25
• 2.2 试验装置25-27
• 2.3 监测指标和分析方法27-28
• 第3章 改良型 A~2/O 工艺简介及启动28-35
• 3.1 改良型 A~2/O 工艺简介28-29
• 3.2 改良型 A~2/O 工艺启动及对污染物的去除29-33
• 3.2.1 改良型 A~2/O 工艺的启动情况29-30
• 3.2.2 系统启动期间对 COD 的去除效果30-31
• 3.2.3 系统启动期间对 TP 的去除效果31-32
• 3.2.4 系统启动期间对 NH_4~+-N 的去除情况32-33
• 3.2.5 系统启动期间 SS 的变化情况33
• 3.3 本章小结33-35
• 第4章 改良型 A~2/O 工艺运行影响因素研究35-64
• 4.1 进水分配比对改良型 A~2/O 工艺的影响35-44
• 4.1.1 进水分配比对 COD 去除的影响35-37
• 4.1.2 不同进水分配比下 NO–3-N 和 NO–2-N 的进出水变化情况37-38
• 4.1.3 进水分配比对 NH_4~+-N 的去除影响38-39
• 4.1.4 进水分配比对 TN 去除的影响39-42
• 4.1.5 进水分配比对 TP 去除的影响42-43
• 4.1.6 进水分配比对 SS 去除的影响43-44
• 4.2 体积比对改良型 A~2/O 工艺的影响44-50
• 4.2.1 体积比对系统生物除磷性能的影响44-45
• 4.2.2 体积比对生物脱氮性能的影响45-48
• 4.2.3 体积比对 COD 去除的影响48
• 4.2.4 体积比对工艺运行污泥特性的影响48-50
• 4.3 低温下改良型 A~2/O 工艺的运行效果50-56
• 4.3.1 低温下不同污泥负荷对系统 COD 去除的影响50-51
• 4.3.2 低温下不同污泥负荷对系统脱氮效果的影响51-53
• 4.3.3 低温下污泥负荷对系统除磷效果的影响53-55
• 4.3.3.1 低温下不同污泥负荷对 TP 的去除效果54
• 4.3.3.2 低温下系统的反硝化除磷54-55
• 4.3.4 低温下系统污泥及微生物特性55-56
• 4.4 混合液回流比对改良型 A~2/O 工艺的影响56-58
• 4.5 其他因素对改良型 A~2/O 工艺运行效果的影响58-60
• 4.5.1 污泥回流比对改良型 A~2/O 工艺性能的影响58-59
• 4.5.2 污泥龄对改良型 A~2/O 工艺性能的影响59-60
• 4.6 改良型 A~2/O 工艺运行过程中的脱氮除磷新技术60-62
• 4.6.1 反硝化除磷60-61
• 4.6.2 同时硝化反硝化61-62
• 4.7 本章小结62-64
• 第5章 改良型 A~2/O 工艺工艺在冲击下运行情况及污泥特性64-81
• 5.1 冲击负荷下改良型 A~2/O 工艺的运行情况64-70
• 5.1.1 较低负荷下改良型 A~2/O 工艺的运行情况64-67
• 5.1.1.1 较低负荷下改良型 A~2/O 工艺对主要营养物的去除情况64-66
• 5.1.1.2 较低负荷下改良型 A~2/O 工艺污泥的特性66-67
• 5.1.2 较高负荷下改良型 A~2/O 工艺的运行情况67-70
• 5.1.2.1 较高负荷下改良型 A~2/O 工艺对主要营养物的去除情况67-69
• 5.1.2.2 较高负荷下改良型 A~2/O 工艺污泥状况69-70
• 5.2 改良型 A~2/O 工艺中 DO 的变化70-71
• 5.3 工业废水的冲击71-75
• 5.3.1 工业废水冲击下改良型 A~2/O 工艺对 COD 的去除情况72-73
• 5.3.2 工业废水冲击下改良型 A~2/O 工艺对 NH_4~+-N 的去除情况73-74
• 5.3.3 工业废水冲击下改良型 A~2/O 工艺对 TP 的去除情况74-75
• 5.4 改良型 A~2/O 工艺运行过程活性污泥性能和微生物75-79
• 5.4.1 系统稳定运行情况下的活性污泥性能和微生物75-76
• 5.4.2 系统污泥老化时活性污泥和微生物特性76-77
• 5.4.3 系统非丝状菌污泥膨胀时活性污泥和微生物特性77-79
• 5.5 本章小结79-81
• 结论和建议81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-89
• 作者简介89-90
• 发表论文情况90
• 在学期间参加的科研项目90-91

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