A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究

【摘要】： 近年来,随着经济的发展,无论是发达地区还是欠发达地区,水污染及富营养化的问题都已经成为环境治理的难题,城市污水处理厂能否实现对污水中N、P的良好去除成为出水达标排放的关键。目前,我国大中型城市污水处理厂大多采用A/A/O及其变形工艺为主要的生物处理手段。然而,A/A/O工艺的固有缺陷影响了其处理效果和进一步的推广。A/A/O工艺中反硝化除磷的实现可以弥补该工艺自身的不足,达到同时除磷脱氮,能够节省碳源和能源,为该工艺在实际工程中的升级改造提供依据。因此研究A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能具有重要意义。 本试验以郑州市某污水处理厂的实际进水为处理对象,运用A/A/O连续流装置考察了影响其除磷脱氮性能的主要因素,并对两点进水A/A/O工艺的进水比加以探讨,得出如下结论： (1)在A/A/O系统中能够实现相对稳定的生物除磷脱氮,在处理城市污水的过程中,可以通过控制适当的参数富集聚磷微生物,实现良好的氮磷去除效果。在启动期,缺氧区吸磷量从最初的0mg/L逐渐上升到16mg/L,系统中可能存在反硝化聚磷菌。 (2)系统内ORP经历先负后正的过程,厌氧区的ORP值为负,通常在-100--250之间变化,且ORP在厌氧区的值越小,越有利于厌氧放磷。缺氧区的ORP大于厌氧区的,但是仍然为负值。好氧区的ORP为正值。对A/A/O系统内ORP和pH沿程变化规律的探讨可以为污水处理厂实现自动控制提供参考。 (3)混合液回流比为200%,污泥回流比为100%,污泥龄为15d,厌氧区与缺氧区的容积比为1：1时,A/A/O工艺能够取得最佳的除磷脱氮效果,出水TP、TN浓度分别为0.28mg/L和12.9mg/L。此外,无论何种工况对COD的去除影响不大,其去除率始终保持在90%左右,出水浓度在20mg/L左右。 (4)通过对最佳运行工况条件下的试验结果进行物料衡算得到COD在厌氧区、缺氧区、好氧区的变化量所占比例分别为83.2%、15.0%、1.8%；TN在三个反应区中的变化量所占比例依次分别为89.0%、8.2%、2.8%；TP在缺氧区、好氧区的变化量所占比例分别为62.6%、37.4%。后续静态试验中得到缺氧吸磷微生物占好氧吸磷微生物的比例约为0.52,表明系统中缺氧吸磷微生物得到了优势增殖。 (5)两点进水比的变化对COD去除的影响较小,COD的去除率随着进水比的增加而略微波动。而TN、NH4+-N、TP的去除率随着进水比的增加而呈现明显升高的趋势。在进水比为3：7时,TN、NH4+-N、TP的去除率波动较大,系统对它们的去除不稳定,抗冲击能力弱。当进水比为7：3时,三者的平均去除率分别为70.3%、98%、92.5%,出水中污染物浓度均能满足污水排放一级A的标准。 (6)与单点进水相比,两点进水比为7：3时,TN和NH4+-N的平均去除率较高,且去除相对稳定。而TP和COD的去除率为单点进水时略高。无论是单点进水还是进水比为7：3时的两点进水,出水污染物浓度均能满足排放标准。建议在实际污水处理过程中,当TN的去除率较低,其出水中的浓度较高,而TP的去除不构成限制因素时(即处理效果达标),可以采用两点进水的方式运行以提高其去除率。 (7)在实际城市污水处理厂运行过程中,应重点考察各因素对反硝化聚磷菌的影响,创造有利于提高反硝化聚磷菌富集和生长活性的条件,使反硝化除磷菌充分发挥优势,起到节省碳源及能源的作用。 【关键词】：A/A/O工艺 城市污水 缺氧吸磷 影响因素 进水方式
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-25
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 课题来源12
• 1.1.2 国内外水污染现状及水体富营养化12-13
• 1.1.3 研究目的和意义13-14
• 1.2 污水生物除磷脱氮技术的研究进展14-24
• 1.2.1 传统生物除磷脱氮机理及工艺14-19
• 1.2.2 反硝化除磷理论与工艺19-24
• 1.3 课题的主要研究内容24-25
• 2 试验装置与方法25-32
• 2.1 试验用水来源与水质25
• 2.2 试验装置与仪器25-30
• 2.2.1 试验装置25-27
• 2.2.2 运行原理及影响因素27-30
• 2.2.3 试验设备与仪器30
• 2.3 分析检测项目与方法30-32
• 3 A/A/O工艺在启动期的除磷脱氮32-40
• 3.1 A/A/O工艺中的除磷脱氮32-37
• 3.1.1 系统启动阶段泥的培养驯化及各参数的确定32-34
• 3.1.2 磷的去除34-35
• 3.1.3 氮的去除35-36
• 3.1.4 COD的去除36-37
• 3.2 A/A/O工艺内ORP及pH的沿程变化规律37-39
• 3.2.1 ORP的变化37-38
• 3.2.2 pH的变化38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 4 A/A/O工艺除磷脱氮性能的影响因素分析40-57
• 4.1 混合液回流比的影响40-44
• 4.1.1 试验材料与方法40-41
• 4.1.2 试验结果与分析41-44
• 4.2 污泥回流比的影响44-46
• 4.2.1 试验材料与方法44
• 4.2.2 试验结果与分析44-46
• 4.3 污泥龄(SRT)的影响46-50
• 4.3.1 试验材料与方法47
• 4.3.2 结果与分析47-50
• 4.4 容积比的影响50-52
• 4.4.1 试验材料与方法50
• 4.4.2 结果与分析50-52
• 4.5 系统最佳运行工况分析52-55
• 4.5.1 系统中碳、氮、磷的物料衡算52-54
• 4.5.2 体现缺氧吸磷比例的静态试验54-55
• 4.6 本章小结55-57
• 5 两点进水的A/A/O工艺除磷脱氮试验研究57-71
• 5.1 试验目的与方法57
• 5.2 污染物的去除57-67
• 5.2.1 当进水比为3:7时57-62
• 5.2.2 当进水比为5:5时62-65
• 5.2.3 当进水比为7:3时65-67
• 5.3 本章小结67-71
• 5.3.1 三种工况间的比较67-68
• 5.3.2 与单点进水运行时的比较68-70
• 5.3.3 小结70-71
• 6 结论与展望71-74
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望和建议72-74
• 参考文献74-76
• 致谢76-77
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果77

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