分段進水AO生物脫氮工藝優(yōu)化運行研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,水體中氮元素的污染問題日益嚴(yán)重。因傳統(tǒng)生物脫氮工藝具有占地面積大、運行費用高和污泥產(chǎn)量高等缺點,研究者積極對傳統(tǒng)生物脫氮工藝進行改進或開發(fā)新工藝,分段進水缺氧(A)/好氧(O)生物脫氮工藝因其具有總氮去除率高、污泥產(chǎn)量低和基建費用省等特點而備受研究者的關(guān)注。
　　本研究在分段進水A/O生物脫氮工藝試驗研究的基礎(chǔ)上,建立了適用于該工藝的數(shù)學(xué)模型,并利用模型對工藝實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)模擬。通過試驗和模

2、擬,得到以下結(jié)論:
　　1.采用活性污泥法的三段進水A/O生物脫氮工藝,缺氧區(qū)與好氧區(qū)總?cè)莘e之比為2:3,按照缺氧池等硝態(tài)氮污泥負(fù)荷的原則設(shè)計缺氧池池容,按照等凱式氮污泥負(fù)荷的原則設(shè)計好氧池,污泥回流比為0.75,各反應(yīng)段流量分配系數(shù)為:0.46、0.32、0.22,在總水力停留時間為24h時,工藝的氨氮、總氮、COD去除率分別為97.60％、82.34%和94.52%;在總水力停留時間為12h時,氨氮、總氮、COD去除率分別為9

3、9.82%、87.18%和96%。
　　2.采用三段進水A/O生物膜脫氮工藝時,缺氧區(qū)與好氧區(qū)總?cè)莘e之比為2:3,按照缺氧池等硝態(tài)氮污泥負(fù)荷的原則設(shè)計缺氧池池容,按照等凱式氮污泥負(fù)荷的原則設(shè)計好氧池,硝化液回流比為0.75。以反硝化每去除單位質(zhì)量硝態(tài)氮所需的COD值(a,N/mgNOmgCOD3--)為7優(yōu)化流量分配時,各反應(yīng)段流量分配系數(shù)為:0.46、0.32、0.22,工藝的氨氮、總氮、COD去除率分別為96.71%、78.4

4、2%、98.84%。當(dāng)采用a為4計算流量分配系數(shù),各反應(yīng)段流量分配系數(shù)為:0.64、0.26和0.10時,工藝的氨氮、總氮、COD去除率分別為94.85%、75.81%、99.62%。
　　3.以活性污泥一號模型(ASM1)為基礎(chǔ)模型,利用MATLAB軟件編程,經(jīng)過修正、靈敏度分析和模型校驗后,得到了適用于分段進水A/O生物脫氮工藝的數(shù)學(xué)模型,用該模型對試驗工況進行穩(wěn)態(tài)模擬,取得了較好的模擬效果。當(dāng)模擬總水力停留時間為24h的反應(yīng)

5、器出水水質(zhì)時,模擬氨氮、硝態(tài)氮與實測值的誤差為14.29%和3.93%。當(dāng)模擬總水力停留時間為12h時反應(yīng)器出水水質(zhì)時,模擬氨氮、硝態(tài)氮與實測值的誤差為0和1.75%。
　　4.利用模型對進水流量分配的影響因素進行模擬,當(dāng)按照進入缺氧池的硝態(tài)氮量與COD恰好反應(yīng)的原則進行流量分配時,在不同的碳氮比(C/N)下,a值以取7為宜。
　　5.利用模型對工藝不同總水力停留時間進行模擬,總水力停留時間分別為24h,16h,12h,8h

6、,6h,4h時,工藝各反應(yīng)單元污染物去除率存在差異,總水力停留時間以取6小時為宜。
　　6.利用模型對工藝的污泥回流比進行模擬,污泥回流比分別為:1/3、1/2、3/4、1、3/2時,工藝各反應(yīng)單元出水水質(zhì)有較大差別,工藝污泥回流比以取3/4~1為宜。
　　7.利用模型對兩種流量分配方式進行模擬,按照反硝化所需碳氮比相匹配的原則設(shè)計進水流量分配時,工藝各反應(yīng)單元出水水質(zhì)優(yōu)于等流量分配方式。
　　8.利用模型對不同的容積