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基于SBR系统强化废水脱氮除磷试验研究

王媛媛  
【摘要】: 随着水环境污染、水体富营养化、节水问题的尖锐化及公共环境意识的增强,越来越多的国家和地区制定了严格的污水氮磷排放标准,研究和开发经济高效的脱氮除磷污水处理技术已成为水污染控制工程领域的重点和热点课题之一。 反硝化聚磷菌(DPB)是兼性反硝化菌的一种,它能够在厌氧过程中释放磷,在缺氧的情况下,利用硝酸盐作为电子受体,在完成过量吸磷的同时,将硝态氮还原成氮气,从而使生物除磷与反硝化脱氮有机地合二为一。本论文以人工配制的生活污水作为研究对象,在SBR系统中通过二阶段法对DPB进行了驯化和富集,并对SBR系统脱氮除磷的运行条件进行了优化。在系统稳定运行的基础上,探讨了进水有机物浓度,缺氧段硝酸盐浓度等因素对系统脱氮除磷效果的影响,考察了SBR系统对污水中有机物、氮和磷的去除效果。 用正交试验(三因素三水平)的方法得出A/A/O-SBR系统最佳运行工况为:厌氧2小时、缺氧3.5小时、后好氧0.5小时,沉淀排水1.0小时,分析得出曝气时间是影响反应器处理效果的最主要的因素。在反应器中投加不同浓度的COD,试验结果表明,进水COD浓度偏低,硝酸盐浓度相对过量,滞留到下一周期会抑制厌氧初期的放磷反应;进水COD浓度过高,会导致缺氧阶段存在过多COD,未利用的有机物残留于后续缺氧段将与缺氧吸磷过程竞争电子受体,从而对吸磷产生不利影响,本试验确定的最佳COD浓度约为300mg/L。在缺氧段分别加入不同浓度的NO3--N,通过实验结果分析得出具有较好脱氮除磷效果的硝酸盐浓度为30mg/l。在最佳运行条件下反应器运行稳定,系统COD去除率达到91.31%,磷酸盐去除率达到90.94%,NH3-N去除率达到98.70%,TN去除率达到94.12%,获得了良好的脱氮除磷效果。 建立了SBR系统的物料平衡方程式,并通过实验数据得出污水中COD浓度计算公式为: Cω= rCω0 - 54.00t X - 4.19ty;通过建立PO43--P的物料平衡方程式,得出厌氧段厌氧动力学模式为: Pt = P0 - 2.02 Xt 2+ 6.84Xt(0≤t≤2);缺氧段反硝化吸磷动力学模式为: Pt ' = P0 - 6.46t 2+ 13.68 X+ 11.62(0≤t≤3.5)。


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