低碳高氮磷城市污水脱氮除磷研究

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1、摘要摘要我国许多南方城市污水COD浓度普遍偏低(COD在200mg／L左右)。对于低浓度城市污水，其生物处理主要停留在对有机污染物的去除阶段，部分好氧生物处理工艺考虑了氨氮的去除，个别采用化学混凝除磷，基本上没有涉及到脱氮处理。针对低浓度城市污水，本论文研究了进水COD浓度以及C／N对处理效果的影响；测定了污水中的碳源组份：研究了各种工艺参数对脱氮效果的影响，得出最佳的工艺参数；采用厌氧．缺氧一好氧和缺氧．厌氧．好氧两种工艺进行了同步脱氮除磷试验；确定出了适宜的除磷混凝剂。以葡萄糖作为碳源，研究了进水COD分别在100mg／L、150mg／L和200mg／L左右时，不同碳氮比对脱

2、氮除磷效果的影响，并比较了相同C／N条件下进水COD浓度对脱氮除磷效果的影响。当进水COD浓度比较低时(200mg／L以下)，系统对氮、磷的去除效果不仅同C／N有关，也同进水COD浓度相关，相同C／N条件下，COD浓度增加，对总氮和总磷的去除率也提高，这时需要以进水COD浓度及碳氮比共同来表示系统的脱氮除磷能力。碳源的种类对反硝化的影响较大，本论文测定了低浓度城市污水中的碳源组份，以对其反硝化机理有更深入的了解。污水中生物可利用的碳源可以分为快速生物降解物质和慢速可生物降解物质。试验研究结果表明：快速生物降解物质占总COD的11．2％"--19．8％，慢速可生物降解物质占34．8

3、％"--37．8％。污水的反硝化脱氮能力主要由慢速生物降解碳源的含量来决定，占总硝氮去除量的一半左右；快速生物降解碳源反硝化的硝氮占20％左右，内源代谢碳源占30％左右。充水比、反硝化反应时间等因素都会影响系统的反硝化脱氮效果。研究了不同充水比及缺氧反硝化时间对脱氮效果的影响，确定出了最佳的脱氮工况。短时间的内源反硝化可以提高对总氮的去除效果，但如果内源反硝化时间过长，反硝化速率降低，反而使得总氮去除率降低，同时增加了反应器的容积，增加建设费用。充水比40％、每周期8h，其中缺氧4h(进水0．5h)、好氧1．5h、沉淀1h、排水0．5h、闲置1h时脱氮效率最高，可以达到60％以上

4、，出水总氮满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GBl8918．2002)的一级A排放标准。摘要低氧条件下，可以发生同步硝化反硝化，研究了不同的溶解氧浓度和HRT对脱氮效果的影响。低氧段的溶解氧浓度对系统的脱氮效果有很大的影响，本研究中污泥负荷较低，溶解氧的穿透力比较强，而且反硝化速率主要由慢速生物降解物质的水解速率来控制，溶解氧浓度高时好氧分解的碳源数量增多，反硝化菌可利用的碳源数量减少，因此为提高脱氮率，系统需要的溶解氧浓度较低，为0．2～0．3mg／L；延长低氧段的水力停留时间，水解产生的易生物降解碳源也增加，因而脱氮率提高，HRT为12h时系统的脱氮效率最高，可以达到50％。

5、不同泥龄条件下厌氧．缺氧．好氧和缺氧．厌氧．好氧两种工艺的脱氮除磷效果表明：由于可被微生物利用的碳源数量有限，两种工艺的脱氮除磷效果都较差，反硝化作用较弱，对磷的去除主要的微生物生长利用，去除率不超过35％，因此对于COD浓度较低的城市污水，因碳源有限，不可能同时兼顾脱氮和除磷。比较了聚合硅酸铁和聚合硅酸铝两种混凝剂对氮、磷和COD的去除效果。聚合硅酸铁对TKN、COD和TP的去除效果都好于聚合硅酸铝。将聚合硅酸铝投加到生物反应器中对于除磷没有生物协同作用；好氧条件下，聚合硅酸铁的投加量在40mg／L以下时对除磷具有生物协同作用，且30mg／L时协同作用最明显。聚合硅酸铁的投加量

6、为109mg／L(以Fe计12mg／L)时，出水中的TP在0．5mg／L以下，可以满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GBl8918-2002)的一级A排放标准。聚合硅酸铁的投加量(以Fe计)与进水中TP的摩尔比同出水TP之间有很好的相关性。进水pH在7．5左右，进水TP在2．5--．,6．6mg／L时，出水TP和Fe：P摩尔比之间的关系可以表示为：TP=3．7305e。揣h，R2--0．9985。关键词：低浓度，城市污水，反硝化动力学，脱氮，化学除磷AbstractTheCODofmunicipalwastewaterisaround200mg,／LinSouthernChina

7、area．Forlowcarbonmunicipalwastewater，thetreatingprocessesmainlyconcentratedforcarbonremoval，someforammoniaremoval，alittleforchemicalphosphorusremoval，butlitttlefornitrogenremoval．TheinfluenceofinfluentCODandC／Nonnitrogenandphosphorusremovalwa