改良型Carrousel 2000氧化溝調(diào)控模式的流態(tài)特性及強(qiáng)化脫氮研究.pdf

1、氧化溝工藝具有管理方便、運(yùn)行成本較低等優(yōu)點，近年來在我國污水處理（尤其是三峽庫區(qū)）中得到越來越多的應(yīng)用。該工藝采用同步硝化反硝化脫氮技術(shù)，是一種經(jīng)濟(jì)高效的生物脫氮處理工藝。改良型Carrousel2000氧化溝工藝是在Carrousel2000氧化溝工藝前端前置了厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，更能保證其脫氮除磷的效果。
　　通過對重慶井口污水處理廠2009年的進(jìn)、出水質(zhì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：在常規(guī)運(yùn)行模式下，系統(tǒng)對CODcr、BOD5、N

2、H3-N、TP去除率效果較好；但是，由于同時開啟5個轉(zhuǎn)盤，氧化溝主溝內(nèi)溶解氧過高，出現(xiàn)系統(tǒng)硝化過度，反硝化較弱的情況，使低溫期出水TN有超標(biāo)的現(xiàn)象。系統(tǒng)中MLSS過高，出水有SS超標(biāo)的現(xiàn)象。并且處理噸污水的平均電耗較大，在0.31kW·h左右。為解決以上問題，本試驗進(jìn)行了改良型Carrousel2000氧化溝流體力學(xué)特性及優(yōu)化運(yùn)行模式、強(qiáng)化脫氮的生產(chǎn)性試驗研究。
　　本試驗在開啟不同曝氣轉(zhuǎn)盤和水下推進(jìn)器工況下對氧化溝內(nèi)流速進(jìn)行了測

3、試，得出了其在各運(yùn)行工況下的流速分布規(guī)律。確定了工況二（開啟三臺曝氣轉(zhuǎn)盤（A、C、D）和兩臺推進(jìn)器（X、Y））和工況三（開啟四臺曝氣轉(zhuǎn)盤（B、C、D、E）和兩臺推進(jìn)器（X、Y））為相對較優(yōu)工況。其中工況二功率密度18.87W/m3，平均流速為0.124m/s，上部流速0.115m/s，中部流速0.106m/s，下部流速0.150m/s；工況三功率密度24.38W/m3，平均流速為0.140m/s，上部流速0.127m/s，中部流速0.1

4、22m/s，下部流速0.172m/s。
　　本文利用針對旋流和帶有彎道壁面流動進(jìn)行改進(jìn)的RNGk??湍流模型對工況二和工況三的流速場進(jìn)行了模擬，并針對幾個低速區(qū)，對水下推進(jìn)器及曝氣轉(zhuǎn)盤的安裝位置進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后結(jié)果表明，氧化溝的流態(tài)分布得到了改善，底部積泥有所減少。
　　在流態(tài)特性研究的基礎(chǔ)上，通過對改良型Carrousel2000氧化溝在工況二和工況三運(yùn)行條件下溶解氧分布、污泥濃度分布、溶解性組分分布情況的測試，得出了水

5、質(zhì)組分和溶解氧在溝中不同段呈現(xiàn)各自特點，可以反映CODCr、TN和氨氮的生物轉(zhuǎn)化歷程，可對溝內(nèi)生物反應(yīng)功能區(qū)進(jìn)行劃分。工況二污泥濃度分布較均勻，內(nèi)溝溶解氧較低，外溝溶解氧較高，TN和氨氮的濃度有沿程降低的趨勢，說明在氧化溝內(nèi)發(fā)生了同時硝化反硝化，形成了一個多級AO串聯(lián)的模式，利于脫氮。工況三污泥濃度分布比工況二均勻，但是工況三溶解氧太高，下部都在2.5mg/L以上，使氧化溝完全變成了一個好氧區(qū)，TN和硝態(tài)氮的濃度在氧化溝內(nèi)基本沒有變化。