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分段进水两级A/O工艺脱氮除磷试验研究

作　者: 李昌科
导　师: 高俊发
学　校: 长安大学
专　业: 环境工程
关键词: 分段进水两级A/O工艺 生物脱氮除磷 F/M 活性污泥浓度 SVI 动力学模型
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 227次
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内容摘要


常规的污水生物处理工艺,为达到脱氮除磷的目的通常需要设置厌氧池、缺氧池和好氧池,并且需要混合液内回流以补充碳源,’这样会提高污水处理的运行费用。本试验采用的分段进水两级A/O工艺采用部分进水与回流污泥进入第1段缺氧区,而其余进水进入第二段缺氧区,这样就在反应器中形成一个浓度梯度。此外,由于采用分段进水,系统中每一段好氧区产生的硝化液直接进入下一段的反硝化区进行反硝化,这样就无需硝化液内回流设施,并且在反硝化区又可以利用废水中的有机物作为碳源,在不外加碳源的条件下,达到较高的反硝化效率。同时由于不断的污泥外排,对磷的去除也有一定的效果。该工艺兼顾了除磷和反硝化对碳源的需求,提高系统脱氮除磷的整体效果,同时取消了硝化混合液的回流,与传统A/O工艺相比可节约大量的能源。该试验采用分段进水两级A/O工艺对模拟生活污水的脱氮除磷效果进行了详细的分析,探讨了温度、溶解氧、pH等因素对去除效果的影响。分析了反应器内部MLSS的分配情况,以及试验过程中SVI的变化情况。通过观察污泥中微生物的生物相,来分析系统的稳定性以及对污染物的去除能力。在试验研究阶段,试验比较分析了不同进水分配比对污染物的去除效果的影响,并且通过改变进水流量、改变污泥负荷的方式来观察系统对污染物的去除规律,结果表明分段进水两级A/O工艺有较好的脱氮除磷效果。当Q1/Q2为2:1-1:1,污泥回流比为50%时,其TKN的去除率为75%以上,氨氮的去除率在85%以上,COD去除率为90%以上,磷的去除率可达50%左右。试验表明,当温度控制在10-25℃,pH=6.9-7.5、HRT为8h,好氧区溶解氧的量控制在1.5-2.9mg/L左右,缺氧区溶解氧量控制在0.5mg/L以下,Q1/Q2=2:1时,系统的出水水质可以达到国家一级排放标准（GB8978-1996）,处理效果优于Q1/Q2=1:1时的处理效果。通过对各个工况条件下的污染物质去除情况（包括COD、NH4+-N、TN、TP）进行全面、详细的分析后,分析了各个控制参数（HRT、F/M、活性污泥浓度、SVI）对污染物质去除的影响,通过建立COD去除的动力学模型,得出Vmax=7.03d-1,Ks=63.46mgCOD/d,基质降解动力学方程为:V=（?）;通过建立氨氮去除的动力学模型,得出n=0.2,k=1.27。通过试验研究,得出分段进水两级A/O工艺有如下特点:脱氮效率高、节省基建投资、降低运行费用、运行方式灵活、抗冲击负荷强等优点。该试验对生活污水生物脱氮除磷处理做了有益的探索,为同步提高生物脱氮除磷效率提供了新的思路。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章 绪论  12-26
  1.1 引言  12
  1.2 我国水污染的治理现状  12-14
  1.3 脱氮除磷技术概述  14-18
    1.3.1 脱氮技术概述  14-16
      1.3.1.1 生活污水中氮存在的形式  14
      1.3.1.2 氮转化过程及影响因素  14-16
    1.3.2 除磷技术概述  16-17
      1.3.2.1 生活污水中磷的存在形式  16-17
      1.3.2.2 微生物除磷的机理及影响因素  17
    1.3.3 生物同步脱氮除磷过程存在的矛盾  17-18
  1.4 常见生活污水脱氮除磷工艺  18-22
    1.4.1 A~2/O工艺  18-20
    1.4.2 OCO工艺  20
    1.4.3 氧化沟(Oxidition Ditch)工艺  20-21
    1.4.4 DAT-IAT法  21-22
    1.4.5 Bardenpho工艺  22
  1.5 课题来源背景及意义  22-26
    1.5.1 课题来源背景  22-23
    1.5.2 研究该课题的意义  23-24
    1.5.3 试验目标  24-25
    1.5.4 试验研究路线  25-26
第二章 分段进水两级A/O工艺理论分析  26-30
  2.1 分段进水两级A/O工艺有机物的去除理论分析  26-27
  2.2 分段进水两级A/O工艺氮的去除理论分析  27-29
  2.3 分段进水两级A/O工艺磷的去除理论分析  29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 试验设计与菌种驯化  30-36
  3.1 试验材料、测试方法  30-31
  3.2 试验工艺设计  31-33
    3.2.1 工艺流程  32
    3.2.2 工艺装置  32-33
    3.2.3 工艺特点  33
    3.2.4 预计处理效果  33
  3.3 流态试验  33-34
  3.4 试验启动  34-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 试验研究  36-65
  4.1 试验研究的主要内容  36
  4.2 分段进水两级A/O工艺影响因素研究  36-38
    4.2.1 温度的选择  36-37
    4.2.2 pH值的选择  37
    4.2.3 溶解氧的选择  37-38
  4.3 分段进水两级A/O工艺除COD、N、P研究  38-59
    4.3.1 HRT=48h处理效果分析  39-43
    4.3.2 HRT=24h处理效果分析  43-46
    4.3.3 HRT=12h处理效果分析  46-50
    4.3.4 HRT=8h处理效果分析  50-54
    4.3.5 HRT=6h处理效果分析  54-58
    4.3.6 本节小结  58-59
  4.4 污泥沉降指数  59-60
  4.5 反应器内污泥浓度  60-61
  4.6 生物相观察计录  61-62
  4.7 破坏性试验  62
  4.8 结果与讨论  62-65
第五章 分段进水两级A/O工艺降解动力学研究  65-70
  5.1 有机物降解动力学研究  65-67
    5.1.1 动力学模型建立  65-66
    5.1.2 参数确定  66-67
  5.2 氨氮去除动力学研究  67-69
    5.2.1 动力学模式  67-68
    5.2.2 动力学常数的求定  68-69
  5.3 本章小结  69-70
结论与建议  70-72
  1 结论  70-71
  2 建议  71-72
参考文献  72-75
攻读学位期间取得的研究成果  75-76
致谢  76

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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