分段進(jìn)水生物脫氮工藝性能的研究.pdf

1、水體“富營(yíng)養(yǎng)化”問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷緊縮，使以控制富營(yíng)養(yǎng)化為目的的脫氮除磷成為當(dāng)今污水處理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。對(duì)于磷元素，盡管生物除磷具有一定的不穩(wěn)定性，但采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行除磷后投加化學(xué)藥劑可保證出水總磷為零。對(duì)于氮元素，采用膜法投資，運(yùn)行費(fèi)用大，更重要的是NH3、NO2具有與H2O相近的分子量會(huì)隨H2O一起透過(guò)膜，所以只能采用生物法脫氮，但是傳統(tǒng)的生物脫氮工藝脫氮率低。于是重點(diǎn)是如何進(jìn)行深度脫氮，選用具有較高脫氮率的生物

2、脫氮工藝進(jìn)行優(yōu)化，改良。分段進(jìn)水活性污泥系統(tǒng)是國(guó)外近年來(lái)新開(kāi)發(fā)并廣泛研究的生物脫氮工藝。工藝具有較高的脫氮效率、無(wú)需內(nèi)循環(huán)、較長(zhǎng)污泥齡等優(yōu)點(diǎn)。
　　為了促進(jìn)分段進(jìn)水生物脫氮工藝的研究發(fā)展，以模擬生活污水為處理對(duì)象，首次全面系統(tǒng)地對(duì)分段進(jìn)水生物脫氮工藝的運(yùn)行特性進(jìn)行了較詳盡的基礎(chǔ)研究。
　　首先針對(duì)分段進(jìn)水生物脫氮工藝具有較高的脫氮率，根據(jù)物料平衡方程重新推導(dǎo)得出分段進(jìn)水生物脫氮工藝的最高理論脫氮率公式，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)驗(yàn)證其正確性

3、。最高理論脫氮率應(yīng)滿足上一段硝化產(chǎn)生的硝酸鹽在下一段完全反硝化掉，即不產(chǎn)生硝酸鹽的積累且最后一段的進(jìn)水流量最小。
　　探討了進(jìn)水流量分配對(duì)工藝除氮效果的影響。在一定污泥濃度下，每一段硝化產(chǎn)生的硝態(tài)氮反硝化所需要的碳源由下一段進(jìn)水提供。因此在某一C/N比條件下，相鄰兩段流量間必然存在一個(gè)流量比值λ能夠滿足由上一段硝化產(chǎn)生的硝態(tài)氮在下一段缺氧區(qū)中剛好完全反硝化掉。如果僅調(diào)整流量分配而不調(diào)整各段的容積以及每段中缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積不能保

4、證每一段的硝化反應(yīng)進(jìn)行完全；另外在較高的流量分配系數(shù)的條件下運(yùn)行時(shí)會(huì)造成某些段的負(fù)荷過(guò)高，導(dǎo)致污泥膨脹。針對(duì)以上問(wèn)題，除了確定流量分配，還需對(duì)各段的容積分配及每一段中缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積分配進(jìn)行研究。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，得到了在不同進(jìn)水C/N比條件下工藝所能達(dá)到的最大進(jìn)水流量分配系數(shù)，及其相應(yīng)的容積的分配。得出最大流量分配系數(shù)與進(jìn)水C/N比以及脫氮率之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，為提高工藝脫氮效率的優(yōu)化控制運(yùn)行提供了理論基礎(chǔ)。
　　溶解氧濃度是分

5、段進(jìn)水生物脫氮工藝的一個(gè)主要控制因素。由于耗氧速率的差異，需平衡各段的耗氧速率和供氧速率，避免前段溶解氧過(guò)低，引起污泥膨脹；各段末溶解氧過(guò)高，影響到下一段缺氧區(qū)中的反硝化反應(yīng)，同時(shí)避免溶解氧的攜帶使有機(jī)碳源在缺氧區(qū)中被浪費(fèi)性地好氧反應(yīng)去除。通過(guò)調(diào)節(jié)溶解氧可同時(shí)節(jié)約能源和碳源。
　　試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了明顯的同步硝化反硝化現(xiàn)象。針對(duì)同步硝化反硝化三種理論解釋，設(shè)計(jì)試驗(yàn)從不同曝氣量、菌膠團(tuán)顆粒粒徑等方面對(duì)同步硝化反硝化現(xiàn)象進(jìn)行深入研究。結(jié)