分點進水A-O工藝及其模型與分點優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著國內(nèi)水體富營養(yǎng)化的不斷加劇,城市污水處理廠的脫氮除磷效果已成為解決富營養(yǎng)化的重要途徑。但是,生物脫氮除磷系統(tǒng)存在生物之間的碳源競爭和生物不同泥齡的矛盾,使污水處理廠很難獲得較好的效果。這種現(xiàn)象在國內(nèi)許多城市污水處理廠進水中碳源偏低的現(xiàn)狀下更為突出,給城市污水的脫氮除磷帶來很大障礙。如何有效地分配和利用有限的碳源用于系統(tǒng)脫氮除磷成為環(huán)境工程領(lǐng)域研究的重要課題。
　　分點進水A/O工藝在解決低碳源城市污水脫氮除磷中取得了較好的效果

2、。本文試圖從理論上、試驗上,對這一工藝以及工藝中碳源的使用問題進行研究。主要包括活性污泥的呼吸性能;混合液中碳源的來源及其數(shù)量,二沉池反硝化過程特點;分點進水工藝的活性污泥數(shù)學模型;分點進水工藝中各分點的進水比例等進行了深入研究。研究過程中,設(shè)計了差壓儀密閉投加基質(zhì)的測定方法,可方便測定原位混合液的呼吸能力,為研究提供了有效的研究手段。
　　在工藝研究上,主要對采取分點進水A/O工藝的徐州污水處理廠的活性污泥的呼吸性能進行了深入研

3、究。曝氣池出水混合液中含有較高的可利用碳源,呼吸試驗表明,能夠參與反硝化的碳源BOD數(shù)量達到43.55mg/L。在二沉池沉淀過程中發(fā)生了反硝化反應(yīng),且該反硝過程去除了約60％的硝酸鹽氮。當混合液回流到厭氧池后,避免了厭氧池內(nèi)反硝化菌與聚磷菌進行碳源的競爭。
　　根據(jù)ASM1模型組分相互關(guān)系,分析了曝氣池出水混合液中碳源的來源,其中慢速可降解有機物是碳源的主要來源。分點進水中的慢速可降解有機物在曝氣池內(nèi)水解成易降解有機物后,由于停留

4、時間短,該部分有機物不能及時被用于異養(yǎng)菌好氧生長,而是吸附在污泥中流入二沉池參與反硝化。低碳源情況下,慢速可降解有機物水解產(chǎn)物成為有機物的主要構(gòu)成,計算值和測量值能夠較好的吻合。
　　利用差壓儀密閉投加氨氮的方法測定了混合液內(nèi)自養(yǎng)菌的濃度,自養(yǎng)菌濃度顯著高于其它污水處理廠混合液自養(yǎng)菌濃度,使得該工藝能夠以正常的回流比和適中的泥濃度實現(xiàn)較高的硝化速度。在維持高濃度自養(yǎng)菌生長的情況下,可適當增加排泥來提高除磷的效果。在自養(yǎng)菌生物量計算

5、中,提出了自養(yǎng)菌濃度的修正計算方法,修正算法的自養(yǎng)菌濃度為59.07mgCOD/L,模擬結(jié)果較好。同樣利用差壓儀,測定了混合液內(nèi)異養(yǎng)菌濃度,濃度為853.54mgCOD/L。設(shè)計了差壓儀測定反硝化過程的方法,觀測并記錄了實際曝氣池出水混合液的反硝化過程,確定了原位污泥的反硝化速率12.57mgNO3-N/(gMLVSSh),反硝化速度較快可以迅速完成,對沉淀過程不會造成不良影響。
　　基于ASM1模型和以上試驗研究成果,建立了分點

6、進水A/O工藝及二沉池反硝化的CN模型。根據(jù)測得的生物濃度、碳源數(shù)量和相關(guān)參數(shù),進行了靜態(tài)模擬計算,模擬結(jié)果表明,建立的模型可以用來描述徐州污水處理廠碳、氮的去除過程。
　　以曝氣池出水氨氮濃度為目標,建立了分點比例的目標函數(shù),并進行了優(yōu)化計算。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果確定的分點進水比例經(jīng)過適當?shù)恼{(diào)整,在建立的CN模型中得到驗證。最后根據(jù)試驗研究、優(yōu)化分點比例,提出了分點A/O工藝的改進思路與工藝調(diào)試方法。
　　該論文有圖97幅,表36