缺氧好氧分段進(jìn)水工藝深度脫氮性能及優(yōu)化.pdf

1、隨著水體“富營養(yǎng)化”問題的日漸突出，污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，污水處理技術(shù)逐漸從單一去除有機(jī)物發(fā)展為既要去除有機(jī)物又要脫氮除磷的深度處理。在某些特定的要求條件下，甚至還要求達(dá)到污水的深度脫氮除磷。以控制富營養(yǎng)化為目的的脫氮除磷技術(shù)已成為當(dāng)今污水處理領(lǐng)域的研究熱點之一。污水中的磷可采用傳統(tǒng)的生物除磷輔助以化學(xué)強化的方法去除，但是氮只能采用生物的方法才能高效、經(jīng)濟(jì)地去除。
　　缺氧好氧分段進(jìn)水生物脫氮工藝是近年來頗受關(guān)注的污水生物處理新技

2、術(shù)。該工藝可通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量分配和容積分配，提高總氮去除率。但是目前對分段進(jìn)水工藝的研究大都停留在理論分析和計算機(jī)模擬仿真階段，連續(xù)流處理實際生活污水的研究甚少。部分研究也僅停留在對原有的污水二級處理設(shè)施進(jìn)行的改造后得出的一些運行數(shù)據(jù)，表現(xiàn)為有機(jī)物、出水懸浮物以及總氮去除率提高多少，未給出工藝的最佳設(shè)計參數(shù)和最優(yōu)運行工況。
　　為推動分段進(jìn)水工藝的研究發(fā)展與應(yīng)用，尤其是促進(jìn)其在污水深度脫氮方面的應(yīng)用，本文以實驗室小試配水試驗為基礎(chǔ)

3、，并結(jié)合實際生活污水中試試驗，首次全面系統(tǒng)地研究了分段進(jìn)水工藝深度高效脫氮的原理和規(guī)律，對分段進(jìn)水工藝的運行特性、主要影響因素、脫氮性能，進(jìn)行了較深入的研究，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分段進(jìn)水工藝流量分配和運行工況的優(yōu)化運行的試驗研究。
　　本研究首先通過試驗驗證了以往被采用的分段進(jìn)水工藝最高理論脫氮率公式的不完善之處，并進(jìn)行了重新推導(dǎo)，得出了新的理論脫氮率公式。在不同進(jìn)水C/N比、不同段數(shù)、不同流量分配以及不同污泥回流比的條件下進(jìn)行了試驗

4、驗證。
　　進(jìn)水流量的分配對分段進(jìn)水工藝的脫氮性能有非常重要的影響。為優(yōu)化流量的分配，本研究提出了進(jìn)水流量分配系數(shù)的概念。通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分段進(jìn)水工藝各段等容且缺氧區(qū)與好氧區(qū)的容積比為1:3.5時，在進(jìn)水C/N比高于8的條件下，工藝可在大于2的流量分配系數(shù)下運行，并達(dá)到高于92％的總氮去除率。
　　從理論分析和試驗驗證的角度均證實了分段進(jìn)水工藝中污泥回流比的增大并不會顯著增大系統(tǒng)的總氮去除率。污泥回流比不宜作為分段進(jìn)水工

5、藝深度脫氮的優(yōu)化控制參數(shù)。
　　對分段進(jìn)水工藝的最佳運行工況進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。通過試驗得到了不同進(jìn)水 C/N比條件下工藝的最佳運行工況以及每段流量和容積的最佳分配。在進(jìn)水C/N比為4.83、5.52、6.09、7.97、9.16、10.95、12.61、14.21和15.61的條件下，對應(yīng)系統(tǒng)所能達(dá)到的最大流量分配系數(shù)分別為0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5和4。在進(jìn)行容積的優(yōu)化分配時，可參考每段進(jìn)水量占總進(jìn)水

6、流量的百分比，但不存在嚴(yán)格的比例對應(yīng)關(guān)系。
　　探討了分段進(jìn)水工藝在低C/N比條件下的優(yōu)化運行方法。反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，在C/N比小于4.91的條件下，為最大程度地利用進(jìn)水中的有機(jī)碳源、提高總氮去除率，分段進(jìn)水可采用進(jìn)水流量為2.0:2.1:2.5:3.4的分配比例。
　　基于以上研究得出的結(jié)論，建立了分段進(jìn)水工藝的模糊控制優(yōu)化運行模型。對分段進(jìn)水工藝進(jìn)行了中試研究，并對小試試驗得出的結(jié)論進(jìn)行試驗驗證與校核。以校核后的模型為指導(dǎo)，