缺氧好氧分段進水工藝深度脫氮性能及優(yōu)化.pdf

1、隨著水體“富營養(yǎng)化”問題的日漸突出，污水排放標準不斷提高，污水處理技術逐漸從單一去除有機物發(fā)展為既要去除有機物又要脫氮除磷的深度處理。在某些特定的要求條件下，甚至還要求達到污水的深度脫氮除磷。以控制富營養(yǎng)化為目的的脫氮除磷技術已成為當今污水處理領域的研究熱點之一。污水中的磷可采用傳統(tǒng)的生物除磷輔助以化學強化的方法去除，但是氮只能采用生物的方法才能高效、經濟地去除。
　　缺氧好氧分段進水生物脫氮工藝是近年來頗受關注的污水生物處理新技

2、術。該工藝可通過調節(jié)進水流量分配和容積分配，提高總氮去除率。但是目前對分段進水工藝的研究大都停留在理論分析和計算機模擬仿真階段，連續(xù)流處理實際生活污水的研究甚少。部分研究也僅停留在對原有的污水二級處理設施進行的改造后得出的一些運行數(shù)據(jù)，表現(xiàn)為有機物、出水懸浮物以及總氮去除率提高多少，未給出工藝的最佳設計參數(shù)和最優(yōu)運行工況。
　　為推動分段進水工藝的研究發(fā)展與應用，尤其是促進其在污水深度脫氮方面的應用，本文以實驗室小試配水試驗為基礎

3、，并結合實際生活污水中試試驗，首次全面系統(tǒng)地研究了分段進水工藝深度高效脫氮的原理和規(guī)律，對分段進水工藝的運行特性、主要影響因素、脫氮性能，進行了較深入的研究，并在此基礎上實現(xiàn)分段進水工藝流量分配和運行工況的優(yōu)化運行的試驗研究。
　　本研究首先通過試驗驗證了以往被采用的分段進水工藝最高理論脫氮率公式的不完善之處，并進行了重新推導，得出了新的理論脫氮率公式。在不同進水C/N比、不同段數(shù)、不同流量分配以及不同污泥回流比的條件下進行了試驗

4、驗證。
　　進水流量的分配對分段進水工藝的脫氮性能有非常重要的影響。為優(yōu)化流量的分配，本研究提出了進水流量分配系數(shù)的概念。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，當分段進水工藝各段等容且缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積比為1:3.5時，在進水C/N比高于8的條件下，工藝可在大于2的流量分配系數(shù)下運行，并達到高于92％的總氮去除率。
　　從理論分析和試驗驗證的角度均證實了分段進水工藝中污泥回流比的增大并不會顯著增大系統(tǒng)的總氮去除率。污泥回流比不宜作為分段進水工

5、藝深度脫氮的優(yōu)化控制參數(shù)。
　　對分段進水工藝的最佳運行工況進行了較系統(tǒng)的研究。通過試驗得到了不同進水 C/N比條件下工藝的最佳運行工況以及每段流量和容積的最佳分配。在進水C/N比為4.83、5.52、6.09、7.97、9.16、10.95、12.61、14.21和15.61的條件下，對應系統(tǒng)所能達到的最大流量分配系數(shù)分別為0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5和4。在進行容積的優(yōu)化分配時，可參考每段進水量占總進水

6、流量的百分比，但不存在嚴格的比例對應關系。
　　探討了分段進水工藝在低C/N比條件下的優(yōu)化運行方法。反復試驗發(fā)現(xiàn)，在C/N比小于4.91的條件下，為最大程度地利用進水中的有機碳源、提高總氮去除率，分段進水可采用進水流量為2.0:2.1:2.5:3.4的分配比例。
　　基于以上研究得出的結論，建立了分段進水工藝的模糊控制優(yōu)化運行模型。對分段進水工藝進行了中試研究，并對小試試驗得出的結論進行試驗驗證與校核。以校核后的模型為指導，