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城市污水A~2/O工艺脱氮除磷试验研究

作 者: 李雷
导 师: 彭党聪
学 校: 西安建筑科技大学
专 业: 环境工程
关键词: A~2/O 城市污水 COD/TN 脱氮除磷 污泥膨胀
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


近年来我国水体富营养化日益严重,国家对排水中氮磷等营养元素的排放标准越来越严,但是很多污水处理厂在实际运行中氮磷很难达标。A2/O工艺是我国城市污水处理厂应用最为广泛的同步脱氮除磷工艺之一,具有工艺简单、水力停留时间短、易于控制运行等优点。但是由于自身多种因素的相互制衡, A2/O工艺在脱氮除磷功能上难以进一步提升。本文主要针对A2/O工艺对有机物去除、脱氮除磷性能、C/N比和C/P比对脱氮除磷的影响、低碳源同时脱氮除磷工艺初沉池的设置和污泥膨胀原因及对策等进行了研究。主要结果如下:(1)短泥龄(平均8.5d)下温度对硝化速率有较大影响。水温高于21℃时,平均出水氨氮小于5mg/L,平均去除率为94.31%,氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)最大分别可以达到8.40mgNH4+-N/(gVSS·h)和6.02mgNO2--N/(gVSS·h);水温低于21℃时(最低11.7℃),氨氮去除率随温度的下降而降低,氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)最小分别仅2.53mgNH4+-N/(gVSS·h)和2.34mgNO2--N/(gVSS·h)。(2)回流污泥中的硝氮浓度是影响厌氧池释磷的重要因素。当回流污泥硝氮浓度小于5mg/L时,厌氧释磷达到最大化,厌氧池磷的浓度可以达到20.27mg/L,磷酸盐平均去除率91.87%。回流污泥硝氮浓度平均15.09mg/L时,厌氧释磷大幅度减小,厌氧池磷的浓度减至8.42mg/L,磷酸盐平均去除率不到20%。(3)C/N比和C/P比分别从4.23和39.13提高到6.41和54.92时,TN的去除率由之前的63.18%上升到72.97%,出水NH4+-N浓度为4.76mg/L,TN为14.66mg/L,达到了我国城市污水处理厂污水排放标准(GB18918—2002)的一级A排放标准;厌氧平均释磷浓度达到20.48mg/L,出水磷酸盐平均浓度仅0.41mg/L,平均去除率92.51%。(4)对低碳源城市生活污水处理厂同时脱氮除磷工艺,建议取消初沉池。本结论是在水质对比的基础上提出来的,实际应用还需进一步试验论证。(5)低温(16℃)、低DO(平均0.24mg/L)、低COD有机负荷(0.27kgCOD/(kgMLSS d))是引起污泥膨胀的主要原因。有机负荷恢复正常(0.67kgCOD/(kgMLSS d)),提高DO至3~4mg/L,在低温时污泥膨胀不能完全恢复。(6)微丝菌的过量增殖是A2/O工艺冬季水温低于16℃时引起污泥膨胀的主要原因。微丝菌最大的两个特征是喜好低温和厌氧环境下能生存。(7)进水SS从83mg/L增加到324.50mg/L时,持续时间20天后,常温时系统在2个泥龄时SVI和SV分别由最高时的348mg/L和96%降到140mg/L和30%左右,并保持稳定,污泥沉降性能恢复正常。SS起到了无机混凝剂或助凝剂的作用。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-29
  1.1 我国水环境现状  9-10
  1.2 城市污水生物脱氮除磷基本原理  10-17
    1.2.1 生物脱氮基本原理  11-15
    1.2.2 生物除磷基本原理  15-17
  1.3 同时生物脱氮除磷工艺及特点  17-27
    1.3.1 A~2/O 工艺  18-24
    1.3.2 UCT 工艺  24-25
    1.3.3 VIP 工艺  25-26
    1.3.4 Johannesburg 工艺  26-27
  1.4 课题研究意义和内容  27-29
    1.4.1 课题来源  27
    1.4.2 课题的意义  27-28
    1.4.3 试验研究的内容  28-29
2 试验材料与方法  29-32
  2.1 A~2/O 工艺中试装置  29
  2.2 A~2/O 中试装置主要的工艺参数  29-30
  2.3 试验用水  30
  2.4 检测项目及分析方法  30-32
3 试验结果和分析  32-51
  3.1 主要污染物的去除效果  32-37
    3.1.1 COD  32-33
    3.1.2 氮  33-35
    3.1.3 磷  35-37
    3.1.4 小结  37
  3.2 C/N 比和 C/P 比的影响  37-41
    3.2.1 对 COD 去除效果的影响  38
    3.2.2 对脱氮效果的影响  38-39
    3.2.3 对除磷效果的影响  39-40
    3.2.4 对污泥浓度的影响  40-41
    3.2.5 小结  41
  3.3 低碳源同时脱氮除磷工艺初沉池设置的探讨  41-44
    3.3.1 我国城市生活污水水质和初沉池作用与争议  41-42
    3.3.2 水质对比  42-43
    3.3.3 结果分析  43
    3.3.4 小结  43-44
  3.4 A~2/O 系统污泥膨胀的原因与对策  44-51
    3.4.1 两次污泥膨胀现象与分析  44-45
    3.4.2 污泥膨胀的成因与分析  45-48
    3.4.3 微丝菌(Microthrix parvicella)  48
    3.4.4 对策及效果分析  48-49
    3.4.5 小结  49-51
4 结论  51-53
致谢  53-54
参考文献  54-56

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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