分段进水两级AO工艺生物脱氮除磷实验研究论文

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1、分段进水两级AO工艺生物脱氮除磷实验研究论文　　　　摘要：部分进水与回流污泥进入第一段缺氧区而其余进水则进入第二段缺氧区在反应器中形成一个污染物浓度梯度分段进水系统在不增加反应池出流MLSS的质量浓度的情况下反应器平均污泥浓度增加终沉池的水力负荷与固体负荷没有变化同时系统中每一段好氧区产生的硝化液直接进入下一段的反硝化区进行反硝化无需硝化液内回流设施反硝化区利用废水中的有机物作为碳源在不外加碳源的条件下达到较高的反硝化效率该工艺兼顾了除磷和反硝化对碳源的需求提高系统除磷脱氮的整体效果同时取消了硝化混合液的回流与传统AO工艺相比可节约1／3的能源

2、结果表明分段进水两级A/O工艺有较好的脱氮除磷效果当Q1／Q2为2：1～1：1时其TKN去除率为80%以上,C0D去除率为90以上PO43去除率可达50%以上[1]　　　　论文关键词：分段进水两级A/O工艺,脱氮除磷,浓度梯度　　　　0、引言　　　　解决水体富营养化问题的关键是对污水进行有效的脱氮除磷处理[2]．城市污水脱氮处理新工艺较多但大多数工艺由于投资大、运行费用高或控制条件要求严等原因难以发挥应有的作用．分段进水两级A/O工艺是日本提出的新标准活性污泥法的一种形式新标准活性污泥法是好氧·缺氧组合的生物处理处理工艺在好氧池中注入微气泡氧气

3、辅助生物循环处理可有效的去处BOD、COD、P、N等污染物而分段进水两级A/O工艺是促进硝化的活性污泥法是一种分段进水的生物脱氮技术是传统A/O工艺的改良形式理论上在传统A/O工艺处理城市污水中生物脱氮效率与活性污泥回流比成正比回流比大进入反硝化区的硝酸盐量增大氮的去除率就会提高为维持较高的脱氮效果必须同时加大污泥回流量和硝化液回流量但这样势必增加污水厂日常运行费用及硝化液回流给缺氧区带入的溶解氧量而溶解氧会大量消耗废水中的易降解有机基质从而影响脱氮速率为了克服传统A/O工艺的这一不足IrvineandKetchumJones和Demuynck

4、等人提出采用短时缺氧与好氧交替操作来替代传统的单段长时缺氧和好氧运行的新思路[3]在此基础上Kayser和ATV提出将进水量分成2(或者更多)等份分别进入各段缺氧区随后许多学者分别对此进行研究提出根据进水水质调整工艺各段进水流量分配、缺氧区与好氧区的容积、污泥龄以及污泥回流比等运行参数形成分段进水生物脱氮工艺图1为分段进水两级A/O工艺流程：　　　　Q2　　　　3、分段进水生物脱氮工艺的特点　　　　（1）脱氮效率高　　　　分段进水A/O工艺对氮的总去除率包括两部分一是剩余污泥排放去除的氮量二是硝化、反硝化去除的氮量[4]即　　　　(1)　　　　

5、(2)　　　　式中：—进水总氮的质量浓度g/m3；　　　　A—剩余污泥中的氮含量g[N」/g[SS]；　　　　XE—剩余污泥的质量浓度g/m3；　　　　QE—剩余污泥的排放量m3/d；　　　　Q—流入反应器的水量m3/d　　　　以图3—3为例分段进水A/O工艺在碳源、溶解氧等反硝化、硝化条件良好的情况下反硝化脱氮部分的去除率为:　　　　(3)　　　　式中:r—回流污泥比%；　　　　n—反应器段数　　　　反应器级数越多脱氮效率越高可见分段进水A/O工艺可以在常规活性污泥回流比下不需硝化液回流就可获得较高的脱氮效率实验表明NH3N的平均去除率为82

6、.596%　　　　（2）节省基建投资　　　　对分段进水A/O工艺反应器进行MLSS质量平衡计算对于最后一段可以得到以下表达式:　　　　(4)　　　　式中:Xn—最后一段好氧池的MLSS的质量浓度即进入终沉池的MLSS的质量浓度mg/L；　　　　Xr—回流污泥MLSS的质量浓度mg/L　　　　同理对反应器其余段可得出各段混合液浓度表达式:　　　　(5)　　　　式中:—第i段好氧池的MLSS的质量浓度mg/L；　　　　—流入第m段反应器的水量m3/d　　　　由式(4)、式(5}可知在反应器出水MLSS不变的情况下分段进水A/O工艺比一般前置反硝化工

7、艺的污泥平均浓度要高在其它条件不变时反应器容积可减小因而节省基建投资　　　　（3）降低运行费用　　　　由于好氧区硝化液直接进入下一级缺氧区不需要设置硝化液回流设施即无内回流而对于传统A/O工艺除50%——100%污泥回流外还需200%——300%的硝化液回流Kinrakujicho等通过对分段进水缺氧/好氧活性污泥系统的研究指出采用分段进水具有低能耗的特征由于系统不需硝化液回流仅需50%左右的污泥回流因此回流系统能耗降低70%左右实际运用中可根据季节、进水水质及水量的变化调整分段进水的流量分配比例取得较为理想的出水效果　　　　（4）碱度满足要求

8、　　　　由于采用分段进水硝化、反硝化间歇进行硝化过程中被消耗的碱度在反硝化过程中可以得到一定程度的补偿这样在整个系统中碱度不会发生很大的变化pH值基本