環(huán)流推流式反應(yīng)器脫氮除磷特性及脫氮?jiǎng)恿W(xué)的試驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)流推流式反應(yīng)器是課題組在OCO工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)分析及改進(jìn)，形成的一種簡(jiǎn)易、高效、經(jīng)濟(jì)的環(huán)流循環(huán)式污水脫氮除磷新工藝。該工藝目前已獲得發(fā)明專利（專利受理號(hào)：200710092501.7）和國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL2005 2 0010545.7）。論文結(jié)合環(huán)流推流式工藝的特點(diǎn)，主要考察各影響因素對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷效果的影響。
　　 論文在前期研究的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行了如下試驗(yàn)研究：
　　 ①考察了進(jìn)水COD濃度、水力

2、停留時(shí)間（HRT）、污泥齡（SRT）、溶解氧濃度（DO）與進(jìn)水碳氮比（C/N）關(guān)聯(lián)影響對(duì)系統(tǒng)生物脫氮除磷的影響，并結(jié)合反應(yīng)器特性進(jìn)行試驗(yàn)分析，以優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行工況；
　　 ②與典型的環(huán)流反應(yīng)器—氧化溝進(jìn)行對(duì)比，以優(yōu)化系統(tǒng)脫氮除磷的運(yùn)行工況；
　　 ③環(huán)流推流式系統(tǒng)生物脫氮?jiǎng)恿W(xué)模式的建立、模擬與分析。
　　 通過以上試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水COD濃度、HRT、SRT以及DO與C/N的關(guān)聯(lián)影響對(duì)環(huán)流推流式反應(yīng)器的脫氮除磷效

3、果都會(huì)產(chǎn)生影響。
　　 進(jìn)水COD濃度分別在100～200mg/L，200～300mg/L，300～500mg/L以及大于600mg/L的范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)COD去除效果的影響并不明顯，均在90％以上。當(dāng)進(jìn)水COD濃度在200～500mg/L范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)TN、氨氮和TP的去除效果較為穩(wěn)定，其去除率分別在70％、95％和80％以上。但當(dāng)進(jìn)水COD濃度過低時(shí)（100～200mg/L），由于碳源不足而引起脫氮除磷效果變差，當(dāng)進(jìn)水CO

4、D濃度過高時(shí)（高于600mg/L），由于微生物種群的改變而使脫氮除磷效果惡化。另外，隨著進(jìn)水COD濃度的不斷升高，反應(yīng)器各區(qū)各指標(biāo)的出水濃度均隨之升高。
　　 為兼顧生物脫氮和生物除磷以及處理量的需要，HRT應(yīng)控制在10h左右，此時(shí)，系統(tǒng)對(duì)COD、TN、氨氮以及TP的去除率分別為95.42％、71.59％、96.99％和83.25％，各指標(biāo)均能達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。在此HRT條件下，系統(tǒng)厭氧釋磷量和好氧吸磷速率分別為17.83mg/

5、L和8.95 mg/（g/h)。
　　 當(dāng)污泥齡控制在15～20天時(shí)，系統(tǒng)脫氮除磷效果較好，此時(shí)，COD、TN、NH3-N、TP以及磷酸鹽的平均去除率分別在94％、74％、94％、84％、83％以上，出水水質(zhì)達(dá)到城市污水GB18918－2002一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，系統(tǒng)的SVI較低，且污泥絮凝沉降性能良好。另外，系統(tǒng)的污泥含磷率較高，在4.5～4.8％之間。
　　 好氧區(qū)DO濃度和進(jìn)水C/N比值對(duì)系統(tǒng)COD去除效果的關(guān)聯(lián)影

6、響并不顯著，不管在何種DO濃度和C/N下，系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果均較好。這可能跟系統(tǒng)的特殊環(huán)流循環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)，系統(tǒng)反應(yīng)器流可形成較好的推流流態(tài)，基質(zhì)濃度可呈明顯的梯度分布，有利于基質(zhì)與微生物間的良好接觸。但是DO濃度和C/N對(duì)系統(tǒng)脫氮除磷效果具有明顯的關(guān)聯(lián)性。在系統(tǒng)中，保持活性污泥氮負(fù)荷基本不變的情況下，最適的進(jìn)水C/N為7～18，最適的DO濃度為1.5～1.8mg/L，此時(shí)，系統(tǒng)脫氮除磷效果最佳，系統(tǒng)對(duì)TN的平均去除率可達(dá)到75％左右，

7、對(duì)TP的平均去除率可達(dá)到80％以上。
　　 通過對(duì)比，環(huán)流推流式工藝是具有較好脫氮除磷效果的環(huán)流工藝。
　　 通過對(duì)系統(tǒng)建立物料平衡方程，推導(dǎo)出系統(tǒng)缺氧反硝化和好氧硝化的動(dòng)力學(xué)方程，并求出其動(dòng)力學(xué)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)的生物脫氮?jiǎng)恿W(xué)模式。試驗(yàn)結(jié)果表明，推導(dǎo)出的動(dòng)力學(xué)模式具有較高的數(shù)據(jù)擬合能力，可以較好地預(yù)測(cè)環(huán)流推流式反應(yīng)系統(tǒng)的生物脫氮過程。
　　 研究獲得了可用于實(shí)際設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制的重要參數(shù)，為環(huán)流推流式反