一體化改進A2-O工藝處理農(nóng)村分散式生活污水試驗研究.pdf

1、在我國大部分農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理就直接排放到環(huán)境中導(dǎo)致農(nóng)村水環(huán)境日趨惡化，因此，根據(jù)我國農(nóng)村生活污水具有分散式、量小且變化系數(shù)大的特點以及各地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟條件，開發(fā)適宜農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)日益迫切。本文在課題組已有研究的基礎(chǔ)上，將改進A2/O工藝與生物膜相結(jié)合，采用一體化折流板反應(yīng)器(IBBR)，以生活污水為處理對象，通過反應(yīng)器在不同水力停留時間（HRT）、不同填料工況、不同硝化液回流比以及不同曝氣模式時的試驗研究，分析不同工

2、況下反應(yīng)器對CODCr、NH3-N、TN、TP、SS的去除效果，以確定該反應(yīng)器處理生活污水的最優(yōu)運行控制條件。
　　主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)在不同HRT時IBBR處理生活污水的試驗研究中，IBBR內(nèi)部填料結(jié)構(gòu)為兼氧單元、厭氧單元及好氧單元上半部懸掛填料（反應(yīng)器膜片數(shù)共計為120片），下半部均為活性污泥區(qū)域，反應(yīng)器運行條件為連續(xù)進水、連續(xù)曝氣、硝化液回流比為100％、污泥回流比為100％。HRT分別為24h、18h

3、、12h、6h的比較中，當(dāng)HRT為18h時，IBBR對CODCr和SS的去除效果較好，在進水CODCr、SS濃度分別為179.4～351.9mg/L、28～197mg/L時，CODCr及SS平均去除率分別為83.8％、91.1％，出水CODCr濃度和出水SS濃度均達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;HRT為18h時，該反應(yīng)器對TN及TP平均去除率分別為26.3％、34.6％。
　

4、　(2)在對微生物生長方式及增加填料數(shù)量時，IBBR處理效能的試驗研究中，反應(yīng)器的運行條件為連續(xù)進水、連續(xù)曝氣、HRT為18h、硝化液回流比為100％、無污泥回流;工況A時，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物為附著+懸浮生長，填料懸掛至反應(yīng)器各單元的上半部，填料膜片總數(shù)為120片;工況B時，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物為附著生長，填料懸掛至反應(yīng)器各單元的上半部，填料膜片總數(shù)為120片;工況C時，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物為附著生長，填料懸掛至反應(yīng)器各單元的底

5、部，長度近似有效水深，填料膜片總數(shù)為240片。三種工況的運行效果相比，反應(yīng)器在工況C時，反應(yīng)器對生活污水的處理效果最好，此時，當(dāng)進水CODCr濃度為176～257mg/L時，出水CODCr濃度為21～44mg/L，反應(yīng)器對CODCr的平均去除率為84.9％，出水CODCr濃度達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;IBBR對TN及TP的平均去除率分別為21.2％及28.1％。反應(yīng)器在工況B時

6、，其對CODCr、TN及TP的去除效果較工況C差，且其對CODCr、TN及TP的平均去除率并不是工況C的一半，即微生物生長方式相同，生物膜片總數(shù)增加一倍時，反應(yīng)器對污染物的去除效果并不呈相應(yīng)倍數(shù)增加。反應(yīng)器在工況A時，其對生活污水的處理效果較工況B好，出水CODCr濃度可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，即相同膜片數(shù)時，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物生長方式為懸浮+附著方式時，其對生活污水的處

7、理效果較微生物為單純的附著方式時的處理效果好。
　　(3)在兩種不同填料工況下回流比對IBBR處理效能影響的試驗研究中，反應(yīng)器的運行條件為連續(xù)進水、連續(xù)曝氣、HRT為18h，無污泥回流，回流比為變化參數(shù)。工況a時，反應(yīng)器填料懸掛在各單元上半部，膜片總數(shù)為120片，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物以附著方式生長，探討了回流比為600％、400％、200％及100％時IBBR對生活污水的處理效果;工況b時，反應(yīng)器填料懸掛至各單元底部，膜片總數(shù)為

8、240片，反應(yīng)器內(nèi)部各單元微生物以附著方式生長，探討了回流比為400％、300％、200％及100％時IBBR對生活污水的處理效果。結(jié)果顯示，工況a在回流比為400％時對生活污水有較好的處理效果，IBBR對CODCr、NH3-N、TN、TP的平均去除率分別為66.9％、10.8％、11.9％、16.6％，較大及較小的回流比條件對生活污水中污染物的去除不利;工況b在回流比為400％時對生活污水有較好的處理效果，IBBR對CODCr、NH3

9、-N、TN、TP的平均去除率分別為88.9％、92.5％、50.7％、47.7％，出水CODCr濃度及出水NH3-N濃度均達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;相同回流比條件下，工況b中填料數(shù)量為工況a的兩倍，工況b污染物去除效果比工況a的效果好。
　　(4)在對不同曝氣模式時IBBR處理效能影響的試驗研究中，反應(yīng)器內(nèi)部填料結(jié)構(gòu)為填料懸掛至各單元底部，膜片總數(shù)為240片，反應(yīng)器內(nèi)部各

10、單元微生物以附著方式生長，反應(yīng)器的運行條件為連續(xù)進水、HRT為18h、硝化液回流比為400％、無污泥回流。結(jié)果顯示，間歇曝氣模式時，曝氣百分數(shù)為0.5、0.67、0.75的比較中，IBBR在曝氣百分數(shù)為0.75時的去除效果最好，其對CODCr、NH3-N、TN、TP的平均去除率分別為85.2％、78.2％、39.1％、31.1％;IBBR在連續(xù)曝氣模式時，對CODCr、NH3-N、TN、TP的平均去除率分別為85.6％、83.1％、37

11、.1％、39.0％;IBBR在曝氣百分數(shù)為0.75的間歇模式與連續(xù)曝氣模式時，反應(yīng)器出水CODCr、NH3-N濃度均分別達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A、一級B排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;考慮節(jié)能降耗因素，曝氣百分數(shù)為0.75的間歇模式時曝氣裝置每天停曝6h，可降低系統(tǒng)能耗，為IBBR最佳曝氣模式，若采用適應(yīng)IBBR運行工藝要求的電器設(shè)備，IBBR運行1d消耗的電量約為1.1KW·h。
　　(5)IBBR

12、穩(wěn)定運行一年后，兼氧單元、厭氧單元和好氧單元填料上分別附著有灰黑色、黑色、土黃色的均勻而厚實的生物膜且其厚度隨著膜片離水面距離的增加而加厚，兼氧單元和厭氧單元的生物膜顏色隨著膜片離水面距離的增加而加深。反應(yīng)器各單元填料上生物膜中分布有大量的氮循環(huán)菌，各單元氮循環(huán)菌的數(shù)量差異較大，兼氧單元生物膜中氨化細菌較其他氮循環(huán)菌在數(shù)量上占優(yōu)勢;厭氧單元與兼氧單元、好氧單元相比，其生物膜中反硝化細菌數(shù)量多;好氧單元生物膜中氮循環(huán)菌以反硝化細菌數(shù)量最少