分批进水SBR的脱氮除磷特性及在城市污水处理中的应用试验研究

【摘要】：在城市污水脱氮和除磷工艺中,脱氮和除磷需要消耗进水中的低分子的碳源,而城市污水的碳源不足使同时提高脱氮与除磷效率相互矛盾;同时在进水碳源充足的情况下,对于进水的分配不合理也会对原水碳源的浪费。 本论通过对不同时段(厌氧段与好氧段、厌氧段与缺氧段)进水的分配,研究了SBR系统中的脱氮除磷特性。通过进水的合理分配,试图解决进水中碳源不足及碳源浪费的问题。在此基础上提高脱氮除磷效率。并以西安污水厂污水为原水,进行了分段进水试验,得出以下试验结果: 1.分批进水的除磷试验研究表明:在城市污水活性污泥法处理中聚磷菌的数量常可以满足除磷的要求;经过初沉处理的城市污水,除磷所需要的碳源只占进水固有碳源总量的30%;厌氧与好氧进水分别为30%、70%时,厌氧释磷与好氧除磷45min就可以完成,比完全进水除磷的时间少了30min;厌氧每释放1mgP聚磷所合成的胞内PHB可在好氧条件下可吸收1.47mgP。 2.分批进水反硝化聚磷特性试验表明:利用反硝化聚磷菌可以实现反硝化脱氮与除磷的双重效果,实现一碳两用,碳源的节省;反硝化聚磷的效率与缺氧下的硝态氮浓度有关,硝态氮浓度为6.6 mg/L时反硝化除磷效率为17.14%～37.82%,硝态氮浓度19.8mg/L时反硝化除磷效率为31.52%～69.59%。 3.城市污水分批进水SBR的脱氮除磷试验研究表明:传统不分批进水SBR脱氮效率为53～67%,而通过对进水的合理分配,模拟A~2/O工艺对A//O/A进行研究,实现脱氮除磷效率双重提高,脱氮效率为83～91%,出水总磷低于0.5mg/L;好氧时段,液相中DO浓度大于2mg/L时,氨氮硝化速率明显降,硝化以亚硝氮向硝氮转化为主,过度的曝气会造成能源的浪费,因此建议在生产过程中DO控制在2mg/L左右为宜。 4.根据试验结果,对西安市污水厂A~2/O工艺生产过程中脱氮效率不高,反硝化不完全的原因是碳源分配不合理,DO偏低所致,因此提出改进建议,通过分段进水与反硝化聚磷作用,提高脱氮与除磷效率,达到预期处理目的。 【关键词】：分批进水 SBR 反硝化聚磷 碳源分配 溶解氧
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X703
【目录】：

• 1 绪论9-31
• 1.1 淡水资源、水污染和回用9-10
• 1.1.1 淡水资源及其现状9
• 1.1.2 水污染9
• 1.1.3 水危机与水回用9-10
• 1.2 污水中氮、磷的来源危害10-12
• 1.3 生物脱氮除磷技术与研究现状12-20
• 1.3.1 生物除磷的基本原理13-14
• 1.3.2 生物脱氮的基本原理14-17
• 1.3.3 几种典型的生物脱氮除磷工艺17-20
• 1.4 生物脱氮除磷理论的发展20-26
• 1.4.1 短程硝化理论20-21
• 1.4.2 同步硝化反硝化理论21-22
• 1.4.3 反硝化聚磷理论22-26
• 1.5 SBR技术的发展与应用26-31
• 1.5.1 SBR法的工作原理26-27
• 1.5.2 SBR法的工艺特点27-28
• 1.5.3 SBR工艺的分类28-31
• 2 课题研究背景31-32
• 2.1 课题来源31
• 2.2 课题研究的目的和内容31-32
• 3 试验概况32-35
• 3.1 试验装置及主要设备32-33
• 3.2 试验分析方法33
• 3.3 试验水质33-34
• 3.4 试验内容及方案34-35
• 3.4.1 试验条件与内容34
• 3.4.2 SBR中污泥接种34-35
• 4 分批进水SBR工艺的除磷特性研究35-47
• 4.1 厌氧段分批进水对释磷效果影响的特性试验35-39
• 4.1.1 厌氧段分批进水试验结果36-37
• 4.1.2 厌氧分批进水对释磷影响的分析37-39
• 4.2 在厌氧与好氧开始段分批进水对除磷效果的影响研究39-43
• 4.2.1 厌氧/好氧初期分批进水对除磷效果的影响试验40-41
• 4.2.2 分批进水对聚磷菌释磷效果分析41-42
• 4.2.3 结果分析42-43
• 4.3 厌氧好氧除磷动力学分析43-46
• 4.3.1 生物除磷反应43-44
• 4.3.2 生物除磷的产率系数44
• 4.3.3 磷的释放与吸收关系44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 分批进水对反硝化聚磷效果的特性试验研究47-57
• 5.1 问题的提出47
• 5.2 厌氧/缺氧条件下反硝化聚磷特性试验47-54
• 5.2.1 硝态氮浓度为6.6mg/L时的反硝聚磷特性试验48-50
• 5.2.2 硝态氮浓度为19.8mg/L时的反硝聚磷特性试验50-52
• 5.2.3 各种进水比下反硝化聚磷的试验结果分析52-53
• 5.2.4 硝酸盐浓度对反硝化聚磷效果的影响53-54
• 5.3 动力学分析54-56
• 5.3.1 缺氧生物物除磷反应54-55
• 5.3.2 缺氧反硝化聚磷动力学55
• 5.3.3 试验过程中的一个异常现象55-56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 城市污水分批进水SBR的脱氮除磷试验研究57-65
• 6.1 SBR脱氮除磷试验57-61
• 6.1.1 缺氧/厌氧/好氧试验57-59
• 6.1.2 厌氧/好氧/缺氧分批进水试验59-60
• 6.1.3 厌氧/好氧/缺氧/好氧分批进水试验60-61
• 6.2 试验结果分析61-62
• 6.3 厌氧/好氧/缺氧分批进水量计算62-63
• 6.4 对西安市污水厂A2/O工艺运行方式的改进建议63-64
• 6.5 本章小结64-65
• 7 结论与建议65-67
• 7.1 结论65-66
• 7.2 建议66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71

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