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《郑州大学》 2010年
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A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究

吕晶晶  
【摘要】: 近年来,随着经济的发展,无论是发达地区还是欠发达地区,水污染及富营养化的问题都已经成为环境治理的难题,城市污水处理厂能否实现对污水中N、P的良好去除成为出水达标排放的关键。目前,我国大中型城市污水处理厂大多采用A/A/O及其变形工艺为主要的生物处理手段。然而,A/A/O工艺的固有缺陷影响了其处理效果和进一步的推广。A/A/O工艺中反硝化除磷的实现可以弥补该工艺自身的不足,达到同时除磷脱氮,能够节省碳源和能源,为该工艺在实际工程中的升级改造提供依据。因此研究A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能具有重要意义。 本试验以郑州市某污水处理厂的实际进水为处理对象,运用A/A/O连续流装置考察了影响其除磷脱氮性能的主要因素,并对两点进水A/A/O工艺的进水比加以探讨,得出如下结论: (1)在A/A/O系统中能够实现相对稳定的生物除磷脱氮,在处理城市污水的过程中,可以通过控制适当的参数富集聚磷微生物,实现良好的氮磷去除效果。在启动期,缺氧区吸磷量从最初的0mg/L逐渐上升到16mg/L,系统中可能存在反硝化聚磷菌。 (2)系统内ORP经历先负后正的过程,厌氧区的ORP值为负,通常在-100--250之间变化,且ORP在厌氧区的值越小,越有利于厌氧放磷。缺氧区的ORP大于厌氧区的,但是仍然为负值。好氧区的ORP为正值。对A/A/O系统内ORP和pH沿程变化规律的探讨可以为污水处理厂实现自动控制提供参考。 (3)混合液回流比为200%,污泥回流比为100%,污泥龄为15d,厌氧区与缺氧区的容积比为1:1时,A/A/O工艺能够取得最佳的除磷脱氮效果,出水TP、TN浓度分别为0.28mg/L和12.9mg/L。此外,无论何种工况对COD的去除影响不大,其去除率始终保持在90%左右,出水浓度在20mg/L左右。 (4)通过对最佳运行工况条件下的试验结果进行物料衡算得到COD在厌氧区、缺氧区、好氧区的变化量所占比例分别为83.2%、15.0%、1.8%;TN在三个反应区中的变化量所占比例依次分别为89.0%、8.2%、2.8%;TP在缺氧区、好氧区的变化量所占比例分别为62.6%、37.4%。后续静态试验中得到缺氧吸磷微生物占好氧吸磷微生物的比例约为0.52,表明系统中缺氧吸磷微生物得到了优势增殖。 (5)两点进水比的变化对COD去除的影响较小,COD的去除率随着进水比的增加而略微波动。而TN、NH4+-N、TP的去除率随着进水比的增加而呈现明显升高的趋势。在进水比为3:7时,TN、NH4+-N、TP的去除率波动较大,系统对它们的去除不稳定,抗冲击能力弱。当进水比为7:3时,三者的平均去除率分别为70.3%、98%、92.5%,出水中污染物浓度均能满足污水排放一级A的标准。 (6)与单点进水相比,两点进水比为7:3时,TN和NH4+-N的平均去除率较高,且去除相对稳定。而TP和COD的去除率为单点进水时略高。无论是单点进水还是进水比为7:3时的两点进水,出水污染物浓度均能满足排放标准。建议在实际污水处理过程中,当TN的去除率较低,其出水中的浓度较高,而TP的去除不构成限制因素时(即处理效果达标),可以采用两点进水的方式运行以提高其去除率。 (7)在实际城市污水处理厂运行过程中,应重点考察各因素对反硝化聚磷菌的影响,创造有利于提高反硝化聚磷菌富集和生长活性的条件,使反硝化除磷菌充分发挥优势,起到节省碳源及能源的作用。
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