分點(diǎn)進(jìn)水A-O工藝及其模型與分點(diǎn)優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)水體富營(yíng)養(yǎng)化的不斷加劇,城市污水處理廠(chǎng)的脫氮除磷效果已成為解決富營(yíng)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(jìng)爭(zhēng)和生物不同泥齡的矛盾,使污水處理廠(chǎng)很難獲得較好的效果。這種現(xiàn)象在國(guó)內(nèi)許多城市污水處理廠(chǎng)進(jìn)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(lái)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(diǎn)進(jìn)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(yàn)上,對(duì)這一工藝以及工藝中碳源的使用問(wèn)題進(jìn)行研究。主要包括活性污泥的呼吸性能;混合液中碳源的來(lái)源及其數(shù)量,二沉池反硝化過(guò)程特點(diǎn);分點(diǎn)進(jìn)水工藝的活性污泥數(shù)學(xué)模型;分點(diǎn)進(jìn)水工藝中各分點(diǎn)的進(jìn)水比例等進(jìn)行了深入研究。研究過(guò)程中,設(shè)計(jì)了差壓儀密閉投加基質(zhì)的測(cè)定方法,可方便測(cè)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(duì)采取分點(diǎn)進(jìn)水A/O工藝的徐州污水處理廠(chǎng)的活性污泥的呼吸性能進(jìn)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(yàn)表明,能夠參與反硝化的碳源BOD數(shù)量達(dá)到43.55mg/L。在二沉池沉淀過(guò)程中發(fā)生了反硝化反應(yīng),且該反硝過(guò)程去除了約60％的硝酸鹽氮。當(dāng)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(jìn)行碳源的競(jìng)爭(zhēng)。
　　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(lái)源,其中慢速可降解有機(jī)物是碳源的主要來(lái)源。分點(diǎn)進(jìn)水中的慢速可降解有機(jī)物在曝氣池內(nèi)水解成易降解有機(jī)物后,由于停留

4、時(shí)間短,該部分有機(jī)物不能及時(shí)被用于異養(yǎng)菌好氧生長(zhǎng),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(jī)物水解產(chǎn)物成為有機(jī)物的主要構(gòu)成,計(jì)算值和測(cè)量值能夠較好的吻合。
　　利用差壓儀密閉投加氨氮的方法測(cè)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(chǎng)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(shí)現(xiàn)較高的硝化速度。在維持高濃度自養(yǎng)菌生長(zhǎng)的情況下,可適當(dāng)增加排泥來(lái)提高除磷的效果。在自養(yǎng)菌生物量計(jì)算

5、中,提出了自養(yǎng)菌濃度的修正計(jì)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(cè)定了混合液內(nèi)異養(yǎng)菌濃度,濃度為853.54mgCOD/L。設(shè)計(jì)了差壓儀測(cè)定反硝化過(guò)程的方法,觀(guān)測(cè)并記錄了實(shí)際曝氣池出水混合液的反硝化過(guò)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(duì)沉淀過(guò)程不會(huì)造成不良影響。
　　基于ASM1模型和以上試驗(yàn)研究成果,建立了分點(diǎn)

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