某城市污水处理厂A~2/O工艺脱氮问题诊断与优化研究

论文摘要

国家和地方污水排放标准逐步严格,太湖等重点地区污水排放须达到GB18918-2002标准的一级A标准。为此,太湖流域很多已建的城市污水厂需进行提标改造来达到稳定排放要求。昆山北区污水厂采用A-A2/O工艺,存在脱氮效率低,效果不稳定,出水总氮偏高等问题。本研究在实际工程上对工艺生物段进行长期监测,运用物料衡算、化学计量法和微生物生长动力学等方法,诊断识别了脱氮问题和关键影响因子。得出以下主要结论:（1）好氧池第一、二廊道的氨氮分担去除率各为46.8%和47.69%,硝化速率较高;第三廊道氨氮分担去除率为5.51%,硝化速率很小;回流点和出水口氨氮浓度基本相等,均值为2mg/L,已到排放标准。表明系统的硝化效果较好,且主要发生在第一、二廊道中,第三廊道对氨氮硝化的贡献很小,可以忽略。（2）污泥反硝化池的TN分担去除率为12%,单池TN去除率均值为22.6%,出水硝酸盐浓度均值为4.2mg/L,比较高,反硝化平均速率为0.0213gNO3--N/gVSS﹒d-,低于典型范围0.03～0.11gNO3--N/gVSS﹒d-,表明其脱氮效率低;缺氧池单池TN去除率均值为21.27%,反硝化平均速率为0.0656gNO3--N/gVSS﹒d-,出水硝酸盐浓度均值为0.9mg/L,大于理论值0.2mg/L。表明缺氧池反硝化不彻底。（3）进水C/N比在3.5～5时,TN去除率相对较高,但并不是越高就越好;增加进水TN,其去除率有明显的增加,但也增加了出水浓度;温度对氨氮的去除效果影响不大,但对TN的去除有明显的影响;增加污泥负荷,氨氮的去除率从85%增加到了95%,比较显著,但对TN影响不明显;氨氮容积负荷增加,氨氮的去除率从89%增加到99%,TN的去除率从50%增加到70%。（4）增加缺氧区HRT对反硝化的影响极小,缺氧区HRT不是反硝化的限制因素;混合液回流比由100%增加到200%时,出水TN明显降低,TN的平均去除率由65.2%提高至73.7%,但出水硝酸盐浓度也随之增加。因此增加内回流比,能够提高缺氧区反硝化能力,而最经济合理的回流比也有待评价分析;（5）内回流液溶解氧均值为4mg/L,溶解氧含量与缺氧反硝化速率成反比。经过理论计算,回流液中溶解氧在缺氧池去除的碳源量相当的大,均值为166kg/d,使节约的碳源用于反硝化脱氮,可节约碳源0.77～3.46mg/L,使缺氧池出水硝酸盐氮浓度降低0.16～0.73mg/L。表明溶解氧对反硝化碳源的竞争是影响缺氧池反硝化效果的主要因素。建议在回流点处设置非曝气区,降低回流到缺氧池中的溶解氧,实施溶解氧自控。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究的背景
• 1.1.1 太湖流域水体富营养化及其危害
• 1.1.2 水体富营养化治理措施
• 1.1.3 生物脱氮理论
• 2/O 工艺的发展'>1.1.4 A²/O 工艺的发展
• 2/O 工艺问题分析与对策'>1.1.5 A²/O 工艺问题分析与对策
• 1.2 课题的目的与意义
• 1.3 课题研究的内容与创新之处
• 1.3.1 研究的基本内容
• 1.3.2 创新点
• 第二章 昆山市北区污水处理厂概况
• 2.1 工程概况
• 2.2 工艺概况
• 2/O 工艺流程和设计参数'>2.2.1 A-A²/O 工艺流程和设计参数
• 2/O 工艺特点'>2.2.2 A-A²/O 工艺特点
• 第三章 试验材料与研究方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 研究对象
• 3.1.2 试验方案
• 3.2 监测项目与分析方法
• 3.3 试验分析方法
• 3.3.1 物料衡算
• 3.3.2 化学计量法
• 3.3.3 微生物生长动力学
• 第四章 试验结果分析
• 4.1 工艺除污性能分析
• 4.1.1 进出水水质及去除效果
• 4.1.2 氮去除效果分析
• 4.2 工艺运行诊断
• 4.2.1 混合液回流比确定
• 4.2.2 污染物沿程变化
• 4.2.3 同化、异化脱氮比例计算
• 4.2.4 硝化效果分析
• 4.2.5 反硝化效果分析
• 4.3 环境因子脱氮影响分析
• 4.3.1 进水水质的影响
• 4.3.2 温度的影响
• 4.4 运行控制参数优化分析
• 4.4.1 停留时间（HRT）的影响
• 4.4.2 混合液回流比的影响
• 4.4.3 溶解氧的影响
• 4.4.4 关键影响因子识别
• 4.5 脱氮优化建议
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历