Orbal氧化溝強化生物脫氮的中試研究.pdf

1、由于氮磷等植物性營養(yǎng)鹽引起的水體富營養(yǎng)化問題仍然是當今世界各國面臨的主要水體污染問題之一。隨著經濟社會的發(fā)展，我國的污水處理事業(yè)得到了不斷的發(fā)展，污水處理率逐年升高，但是水體富營養(yǎng)化問題依然嚴重。從整體上來說，我國污水廠運行管理水平較低，運行成本偏高，處理效果較差；同時對于新技術的開發(fā)能力和引進技術的吸收水平較低。逐步推廣和發(fā)展污水脫氮除磷技術，實現(xiàn)已建成污水處理廠的脫氮除磷運行和節(jié)能改造，開發(fā)高效的脫氮除磷新技術顯得尤為重要。

2、　　本文采用目前在國內城市污水處理廠中得到廣泛使用的Orbal型氧化溝為研究對象，采用有效容積為330升的中試系統(tǒng)分別研究了典型城市污水和低碳比的生活污水條件下，強化脫氮的控制條件和節(jié)能運行策略，分析了Orbal氧化溝生物脫氮的機理，旨在為污水處理廠的改造提供參考數(shù)據。同時針對生活污水碳氮比低、反硝化過程碳源不足的特點，首次提出并成功實現(xiàn)了常溫條件下，控制低溶解氧實現(xiàn)實際生活污水短程硝化的理論方法。
　　采用Orbal氧化溝處理城

3、市污水的試驗過程中，分別考察了不同溶解氧濃度、不同碳氮比和不同污泥回流比條件下，系統(tǒng)的總氮去除效果，提出了限量曝氣，降低外溝道溶解氧，強化外溝內同時硝化反硝化作用實現(xiàn)強化脫氮和節(jié)能運行的方法。在水力停留時間為16.5小時，污泥濃度為3000mg/L，污泥回流比為100％，外溝，中溝和內溝DO分別為0.4mg/L，1.5mg/L和2.5mg/L的條件下，實現(xiàn)總氮去除率平均達到75.2%，出水總氮濃度在10mg/L以下。
　　采用Or

4、bal氧化溝處理實際生活污水的過程，研究了在原水低碳氮比條件下，實現(xiàn)Orbal氧化溝強化脫氮的控制方法：采取低溶解氧，高污泥濃度和控制適當?shù)奈勰嗷亓鞅葘崿F(xiàn)利用內碳源的同時硝化反硝化作用；在原水平均碳氮比為2.75，水力停留時間控制在16.5小時，污泥濃度控制在5500mg/L，污泥回流比為150%的條件下，通過控制外溝，中溝和內溝的溶解氧分別為0.1，0.4和0.7mg/L，實現(xiàn)了平均總氮去除率達到72.1%。隨著總氮去除的加強，系統(tǒng)成

5、功克服了主要由于污水水質引起的非絲狀菌膨脹；同時在低溶解氧運行過程中，未發(fā)生絲狀菌膨脹。
　　對于中試系統(tǒng)中同時硝化反硝化生物脫氮的發(fā)生機理進行了探討。采用批次正交試驗對于新的微生物菌種（自養(yǎng)反硝化，異養(yǎng)硝化和好氧反硝化菌）對于同時硝化反硝化過程的作用做了定性評價。結果顯示，這些能夠進行非常規(guī)代謝途徑的微生物對于系統(tǒng)脫氮的影響可以忽略不計。而由于點源曝氣和低溶解氧運行導致的各類宏觀和微觀的缺氧環(huán)境的存在，導致普通異養(yǎng)菌的反硝化作用

6、的顯著發(fā)生，是系統(tǒng)內總氮損失的主要原因。
　　為了實現(xiàn)低碳氮比生活污水的高效脫氮，在小試SBR系統(tǒng)中進行了生活污水的短程硝化研究。在反應溫度23℃和平均溶解氧濃度為0.32mg/L條件下，成功實現(xiàn)了實際生活污水的短程硝化：亞硝酸鹽積累率在90%以上，氨氮去除率在80%以上。利用反應過程中DO和pH的特征點，成功實現(xiàn)了對于短程硝化系統(tǒng)的曝氣時間控制。對于曝氣時間的在線控制，不僅可以節(jié)省曝氣能耗，提高反應器運行效率，最重要的是對于穩(wěn)定

7、短程硝化系統(tǒng)具有特別意義。結合DO和pH的在線曝氣時間控制，在系統(tǒng)內平均溶解氧達到1.5mg/L的條件下，仍然穩(wěn)定維持了95%以上的亞硝酸鹽積累率，氨氮去除率接近100%。
　　本研究采用中試試驗模型，在同實際城市污水處理廠基本相同的工況條件下，首次系統(tǒng)地研究了Orbal氧化溝處理典型城市污水和低碳氮比的生活污水的強化脫氮過程，獲得大量有價值的數(shù)據資料；尤其提出了低溶解氧，高污泥濃度運行的脫氮運行和節(jié)能控制方法，旨在對于實際污水廠