A/O生物脱氮工艺影响因素及强化运行效果的试验研究

摘要

本论文以模拟废水为研究对象，COD浓度为574.9mg/L-639.6mg/L，总氮浓度为93.73mg/L-117.6mg/L，pH=7-8;以A/O生物脱氮工艺对COD、氨氮和TN的去除效果为主要考察指标，进行了如下试验研究:(1)以缺氧好氧反应时间、回流比、污泥龄为主要控制因素，研究不同条件下A/O工艺的运行效果，确定A/O生物脱氮工艺的最佳运行工况;(2)在工艺运行参数优化的基础上，开展氨氮分解动力学试验和反硝化动力学试验，确定动力学参数;(3)向系统中投加悬浮填料，以强化A/O生物脱氮工艺的运行效果，分析对比投加填料前后运行效果的变化。
　　 在污泥回流比为100％，硝化液回流比为200％，泥龄为15d，MLSS为3000-3500mg/L，曝气池溶解氧为2.0-3.5mg/L的条件下，研究缺氧好氧反应时间对污水的处理效果。研究结果表明:缺氧好氧反应时间的改变对COD的去除率没有影响，但对TN的去除率影响较大，增大缺氧池反应时间至6h可使TN去除率达到80％以上，此时出水COD、氨氮平均浓度分别为21.99mg/L、3.9mg/L。
　　 改变系统的污泥回流比和硝化液回流比进行试验，回流比对COD、氨氮去除的影响不大，但对总氮的去除率有较大影响，在污泥回流比和硝化液回流比分别为100％和200％时，A/O对总氮的去除率高达80％以上，过高的回流比反而不利于系统对总氮的去除。
　　 调整泥龄分别为5d、10d、15d、20d，泥龄对COD的去除影响不大，延长泥龄将提高A/O工艺对氨氮和总氮的去除效果，可控制反应系统的合理泥龄为15d。
　　 A/O生物脱氮工艺中氮的转化呈现如下规律:氨氮浓度沿程降低，亚硝酸盐氮出现峰值后逐渐降低，而硝酸盐氮浓度整体上呈现逐渐上升的趋势，总氮浓度沿程降低，最终出水氮的形态主要以硝酸盐氮的形式存在，约占81.81％，氨氮和亚硝酸氮所占的比例很小，分别为13.86％和0.33％。氨氮降解反应级数n=0.786，反应速率常数k=0.644;反硝化静态试验在C/N为6时，反硝化的动力学曲线可分为3个阶段，反硝化速率分别为7.10mg/(g.h)、14.64mg/(g·h)、2.12mg/(g.h)。
　　 控制A/O生物脱氮工艺在最佳运行工况下，在A/O系统中投加悬浮填料并且挂膜完成后，A/O工艺对COD、氨氮、总氮的去除率较传统A/O工艺有所提高，分别高于96％、95％、87％;平均出水COD、氨氮、总氮浓度分别为18.04mg/L、1.96mg/L、12.78mg/L。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 我国水处理现状

1．1．2 水环境中氮的来源与污染防治

1．2 污水生物脱氮技术

1．2．1 生物脱氮机理

1．2．2 生物脱氮影响因素

1．2．3 生物脱氮工艺及研究进展

1．3 悬浮填料强化生物脱氮工艺

1．3．1 基本原理及特点

1．3．2 悬浮填料生物膜处理工艺研究现状

1．4 本课题研究的目的和意义

1．5 研究内容与技术路线

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究技术路线

2 试验装置、材料及研究方法

2．1 试验装置与控制参数

2．2 试验用水水质与接种污泥

2．3 试验初期参数控制

2．4 分析项目

2．5 主要仪器设备

3 试验启动与工艺参数研究

3．1 试验启动

3．2 缺氧好氧HRT研究

3．2．1 缺氧好氧HRT对COD去除的影响

3．2．2 缺氧好氧HRT对氨氮去除的影响

3．2．3 缺氧好氧HRT对总氮去除的影响

3．3 回流比研究

3．3．1 回流比对COD去除的影响

3．3．2 回流比对氨氮去除的影响

3．3．3 回流比对总氮去除的影响

3．4 污泥龄研究

3．5 本章小结

4 氮转化与反应动力学

4．1 A／O生物脱氮工艺氮转化规律

4．2 反应动力学研究

4．2．1 氨氮分解动力学研究

4．2．2 反硝化动力学研究

4．3 本章小结

5 悬浮填料强化A／O生物脱氮工艺的试验研究

5．1 试验启动

5．2 处理效果分析

5．2．1 COD处理效果

5．2．2 氨氮处理效果

5．2．3 总氮处理效果

5．3 本章小结

6 结论与建议

6．1 结论

6．2 建议

参考文献

致谢

个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果