改良分段进水A/O工艺处理城市生活污水试验研究

【摘要】：分段进水A/O工艺由于其高效的碳源利用率和脱氮性能受到了国内外水处理界的广泛关注。本文以实际低浓度生活污水为处理对象,采用改良分段进水A/O工艺,调节系统反应工况,以达到高效脱氮除磷的目的。试验研究了改良分段进水A/O工艺在两种进水方式下的运行规律：稳态进水系统污染物去除效果的主要影响因素和最佳工况下的污染物去除机理；非稳态进水系统污染去除效果的变化规律和应对策略。 本试验研究历时一年,主要研究结果有： (1)稳态进水系统的最佳运行工况：污泥回流比为75%、污泥龄为15d、进水流量分配比为20%：35%：35%：10%、曝气量为0.2m3/h(好氧区DO：0.8-1.5mg/L),在水力停留时间为8.7h时,此工况下出水主要污染物指标均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。 (2)稳态进水系统在最佳工况下运行,好氧区添加30%的填料可减少系统的水力停留时间,水力停留时间为6h时,系统的出水COD、氨氮、总氮能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。 (3)稳态进水系统在最佳工况下运行,碳源利用率较高,进水中碳源的66%在缺氧区和厌氧区被利用,17%在好氧区被利用。第一段、第二段、第三段的碳源利用率分别为42%、31%、10%,第一段第二段第三段,系统对于碳源的利用程度沿程减少。 (4)稳态进水系统在最佳工况下运行,硝化程度较高,各段都能达到75%以上,氨氮的去除量是第一段第二段第三段。系统的反硝化能力为第一段第二段第三段,回流污泥中的硝态氮在预缺氧区被去除,高效的反硝化作用保证了系统的脱氮性能。总氮在好氧区有所损失,系统存在一定的同步硝化反硝化现象,且第一段第二段第三段。 (5)稳态进水系统好氧区的溶解氧逐级升高,与进水的分布和污泥浓度梯度有关。缺氧区ORP逐级升高,主要是由好氧区溶解氧的携带和缺氧区反硝化反应的减弱引起的。pH在缺氧区有明显的升高是由于反硝化脱氮和反硝化除磷的共同作用。整个反应器中污泥浓度为逐级减少的梯度分布,回流比一定时,分段进水的逐级稀释起主要作用。 (6)非稳态进水系统在最佳工况下运行,出水不稳定,各项污染物指标随进水负荷的波动而波动,系统污染物去除效果不佳。50%非稳态进水对于系统的污染物去除效果影响更明显,DO、pH、ORP等各项试验参数波动性较大。 (7)50%非稳态进水系统采用变曝气量的策略可以有效减少非稳态进水对于系统的影响,COD、氨氮和总氮的出水总体能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,总磷可以达到一级B的标准。 本文为改良分段进水A/O工艺的实际应用提供理论依据,且该A/O工艺兼具脱氮除磷的效用,无论是对于生活污水处理厂的新建还是提标改造,都有广泛的应用前景,经济效益、环境效益显著。 【关键词】：分段进水 改良A/O 生活污水 生物脱氮除磷
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-25
• 1.1 我国水环境现状及城市生活污水处理概况11-12
• 1.1.1 水环境污染现状11-12
• 1.1.2 城市生活污水处理概况12
• 1.2 城市生活污水污染物去除机理及工艺概述12-16
• 1.2.1 城市生活污水污染物去除机理12-15
• 1.2.2 城市生活污水生物处理工艺概述15-16
• 1.3 分段进水A/O工艺16-23
• 1.3.1 A/O工艺及其发展工艺的概况16-19
• 1.3.2 分段进水A/O工艺的原理及概况19-21
• 1.3.3 分段进水国内外研究进展21-23
• 1.4 课题研究目的意义及内容23-25
• 1.4.1 课题研究的目的意义23
• 1.4.2 课题研究内容23-25
• 2 稳态进水系统影响因素的研究与分析25-48
• 2.1 试验装置及工艺流程25-28
• 2.1.1 试验装置25-26
• 2.1.2 试验内容26-27
• 2.1.3 试验水质27
• 2.1.4 试验分析项目与检测方法27-28
• 2.1.5 污泥的培养与系统的启动28
• 2.2 试验结果与讨论28-47
• 2.2.1 水力停留时间的影响分析28-35
• 2.2.2 溶解氧的影响分析35-41
• 2.2.3 悬浮填料的添加对于系统影响的分析41-47
• 2.3 本章小结47-48
• 3 稳态进水系统主要污染物去除效果研究48-60
• 3.1 试验材料与方法48-49
• 3.1.1 试验装置48
• 3.1.2 试验内容48
• 3.1.3 试验水质48
• 3.1.4 试验分析项目与检测方法48-49
• 3.2 试验结果与讨论49-59
• 3.2.1 COD的去除效果分析49
• 3.2.2 氨氮的去除效果分析49-50
• 3.2.3 总氮的去除效果分析50-51
• 3.2.4 总磷的去除效果分析51
• 3.2.5 系统碳源利用率的分析51-53
• 3.2.6 系统脱氮性能的分析53-57
• 3.2.7 系统主要参数的变化规律57-59
• 3.3 本章小结59-60
• 4 非稳态进水系统主要污染物去除效果研究60-80
• 4.1 试验材料与方法60-61
• 4.1.1 试验装置60
• 4.1.2 试验内容60-61
• 4.1.3 试验水质61
• 4.1.4 试验分析项目与检测方法61
• 4.2 恒定曝气量非稳态系统研究61-74
• 4.2.1 COD去除效果分析61-63
• 4.2.2 NH_3-N去除效果分析63-65
• 4.2.3 TN去除效果分析65-67
• 4.2.4 TP去除效果分析67-69
• 4.2.5 系统控制参数的变化规律69-74
• 4.3 变曝气量非稳态系统研究74-79
• 4.3.1 COD的去除效果分析74-75
• 4.3.2 NH_3-N的去除效果分析75-76
• 4.3.3 TN的去除效果分析76-78
• 4.3.4 TP的去除效果分析78-79
• 4.4 本章小结79-80
• 5 结论与建议80-82
• 5.1 结论80-81
• 5.2 建议81-82
• 参考文献82-87
• 致谢87-88
• 攻读学位期间论文与项目目录88-89

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