Orbal氧化溝強(qiáng)化生物脫氮的中試研究.pdf

1、由于氮磷等植物性營(yíng)養(yǎng)鹽引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題仍然是當(dāng)今世界各國(guó)面臨的主要水體污染問(wèn)題之一。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的污水處理事業(yè)得到了不斷的發(fā)展，污水處理率逐年升高，但是水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題依然嚴(yán)重。從整體上來(lái)說(shuō)，我國(guó)污水廠運(yùn)行管理水平較低，運(yùn)行成本偏高，處理效果較差；同時(shí)對(duì)于新技術(shù)的開(kāi)發(fā)能力和引進(jìn)技術(shù)的吸收水平較低。逐步推廣和發(fā)展污水脫氮除磷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)已建成污水處理廠的脫氮除磷運(yùn)行和節(jié)能改造，開(kāi)發(fā)高效的脫氮除磷新技術(shù)顯得尤為重要。

2、　　本文采用目前在國(guó)內(nèi)城市污水處理廠中得到廣泛使用的Orbal型氧化溝為研究對(duì)象，采用有效容積為330升的中試系統(tǒng)分別研究了典型城市污水和低碳比的生活污水條件下，強(qiáng)化脫氮的控制條件和節(jié)能運(yùn)行策略，分析了Orbal氧化溝生物脫氮的機(jī)理，旨在為污水處理廠的改造提供參考數(shù)據(jù)。同時(shí)針對(duì)生活污水碳氮比低、反硝化過(guò)程碳源不足的特點(diǎn)，首次提出并成功實(shí)現(xiàn)了常溫條件下，控制低溶解氧實(shí)現(xiàn)實(shí)際生活污水短程硝化的理論方法。
　　采用Orbal氧化溝處理城

3、市污水的試驗(yàn)過(guò)程中，分別考察了不同溶解氧濃度、不同碳氮比和不同污泥回流比條件下，系統(tǒng)的總氮去除效果，提出了限量曝氣，降低外溝道溶解氧，強(qiáng)化外溝內(nèi)同時(shí)硝化反硝化作用實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化脫氮和節(jié)能運(yùn)行的方法。在水力停留時(shí)間為16.5小時(shí)，污泥濃度為3000mg/L，污泥回流比為100％，外溝，中溝和內(nèi)溝DO分別為0.4mg/L，1.5mg/L和2.5mg/L的條件下，實(shí)現(xiàn)總氮去除率平均達(dá)到75.2%，出水總氮濃度在10mg/L以下。
　　采用Or

4、bal氧化溝處理實(shí)際生活污水的過(guò)程，研究了在原水低碳氮比條件下，實(shí)現(xiàn)Orbal氧化溝強(qiáng)化脫氮的控制方法：采取低溶解氧，高污泥濃度和控制適當(dāng)?shù)奈勰嗷亓鞅葘?shí)現(xiàn)利用內(nèi)碳源的同時(shí)硝化反硝化作用；在原水平均碳氮比為2.75，水力停留時(shí)間控制在16.5小時(shí)，污泥濃度控制在5500mg/L，污泥回流比為150%的條件下，通過(guò)控制外溝，中溝和內(nèi)溝的溶解氧分別為0.1，0.4和0.7mg/L，實(shí)現(xiàn)了平均總氮去除率達(dá)到72.1%。隨著總氮去除的加強(qiáng)，系統(tǒng)成

5、功克服了主要由于污水水質(zhì)引起的非絲狀菌膨脹；同時(shí)在低溶解氧運(yùn)行過(guò)程中，未發(fā)生絲狀菌膨脹。
　　對(duì)于中試系統(tǒng)中同時(shí)硝化反硝化生物脫氮的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了探討。采用批次正交試驗(yàn)對(duì)于新的微生物菌種（自養(yǎng)反硝化，異養(yǎng)硝化和好氧反硝化菌）對(duì)于同時(shí)硝化反硝化過(guò)程的作用做了定性評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，這些能夠進(jìn)行非常規(guī)代謝途徑的微生物對(duì)于系統(tǒng)脫氮的影響可以忽略不計(jì)。而由于點(diǎn)源曝氣和低溶解氧運(yùn)行導(dǎo)致的各類(lèi)宏觀和微觀的缺氧環(huán)境的存在，導(dǎo)致普通異養(yǎng)菌的反硝化作用

6、的顯著發(fā)生，是系統(tǒng)內(nèi)總氮損失的主要原因。
　　為了實(shí)現(xiàn)低碳氮比生活污水的高效脫氮，在小試SBR系統(tǒng)中進(jìn)行了生活污水的短程硝化研究。在反應(yīng)溫度23℃和平均溶解氧濃度為0.32mg/L條件下，成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)際生活污水的短程硝化：亞硝酸鹽積累率在90%以上，氨氮去除率在80%以上。利用反應(yīng)過(guò)程中DO和pH的特征點(diǎn)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)于短程硝化系統(tǒng)的曝氣時(shí)間控制。對(duì)于曝氣時(shí)間的在線控制，不僅可以節(jié)省曝氣能耗，提高反應(yīng)器運(yùn)行效率，最重要的是對(duì)于穩(wěn)定

7、短程硝化系統(tǒng)具有特別意義。結(jié)合DO和pH的在線曝氣時(shí)間控制，在系統(tǒng)內(nèi)平均溶解氧達(dá)到1.5mg/L的條件下，仍然穩(wěn)定維持了95%以上的亞硝酸鹽積累率，氨氮去除率接近100%。
　　本研究采用中試試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，在同?shí)際城市污水處理廠基本相同的工況條件下，首次系統(tǒng)地研究了Orbal氧化溝處理典型城市污水和低碳氮比的生活污水的強(qiáng)化脫氮過(guò)程，獲得大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)資料；尤其提出了低溶解氧，高污泥濃度運(yùn)行的脫氮運(yùn)行和節(jié)能控制方法，旨在對(duì)于實(shí)際污水廠