分段進水生物脫氮工藝性能的研究.pdf

1、水體“富營養(yǎng)化”問題的日益嚴峻，污水排放標準的不斷緊縮，使以控制富營養(yǎng)化為目的的脫氮除磷成為當今污水處理研究領(lǐng)域的熱點之一。對于磷元素，盡管生物除磷具有一定的不穩(wěn)定性，但采用傳統(tǒng)工藝進行除磷后投加化學藥劑可保證出水總磷為零。對于氮元素，采用膜法投資，運行費用大，更重要的是NH3、NO2具有與H2O相近的分子量會隨H2O一起透過膜，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。于是重點是如何進行深度脫氮，選用具有較高脫氮率的生物

2、脫氮工藝進行優(yōu)化，改良。分段進水活性污泥系統(tǒng)是國外近年來新開發(fā)并廣泛研究的生物脫氮工藝。工藝具有較高的脫氮效率、無需內(nèi)循環(huán)、較長污泥齡等優(yōu)點。
　　為了促進分段進水生物脫氮工藝的研究發(fā)展，以模擬生活污水為處理對象，首次全面系統(tǒng)地對分段進水生物脫氮工藝的運行特性進行了較詳盡的基礎(chǔ)研究。
　　首先針對分段進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得出分段進水生物脫氮工藝的最高理論脫氮率公式，并設(shè)計試驗驗證其正確性

3、。最高理論脫氮率應滿足上一段硝化產(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水流量最小。
　　探討了進水流量分配對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進行完全；另外在較高的流量分配系數(shù)的條件下運行時會造成某些段的負荷過高，導致污泥膨脹。針對以上問題，除了確定流量分配，還需對各段的容積分配及每一段中缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積分配進行研究。經(jīng)反復試驗，得到了在不同進水C/N比條件下工藝所能達到的最大進水流量分配系數(shù)，及其相應的容積的分配。得出最大流量分配系數(shù)與進水C/N比以及脫氮率之間關(guān)系的數(shù)學表達式，為提高工藝脫氮效率的優(yōu)化控制運行提供了理論基礎(chǔ)。
　　溶解氧濃度是分

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