雙污泥反硝化除磷工藝優(yōu)化研究.pdf

1、為了加強太湖流域的水污染治理工作和壓減太湖流域排污總量，為太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的“提標升級”工程，提供理論和技術(shù)支持。論文對新的污水處理工藝-厭氧-缺氧-硝化(Anaerobic-anoxic-nitrification，A2N)雙污泥反硝化除磷工藝開展適用性研究，本課題來源于江蘇省科技支撐項目“城鎮(zhèn)污水深度處理節(jié)能減排新技術(shù)研究與示范”(項目編號：BE2008667)。課題針對溫度、碳源類型等因素對反硝化除磷菌(denitrifyi

2、ngphosphorus-removal bacteria，DPB)厭氧釋磷和缺氧聚磷的影響進行了靜態(tài)實驗研究，此外，結(jié)合活性污泥(ASM2D)數(shù)學(xué)模型，建立A2N工藝的數(shù)學(xué)模型，并采用MATLAB軟件模擬優(yōu)化雙污泥工藝的運行參數(shù)。最后，以實際生活污水開展A2N工藝的中試研究，考察雙污泥系統(tǒng)的脫氮除磷效果。主要研究成果如下：
　　 首先，在實驗室使用人工配制的生活污水培養(yǎng)富含DPB的污泥，用培養(yǎng)的污泥來進行靜態(tài)實驗，結(jié)果表明，D

3、PB污泥釋磷和聚磷速率與溫度不是簡單的線性關(guān)系，在一定溫度范圍內(nèi)，DPB釋磷速率與聚磷速率均隨著溫度升高而增大，過高溫度或低溫都會對釋磷或聚磷產(chǎn)生抑制作用；不同碳源類型對DPB厭氧釋磷影響不同，DPB優(yōu)先利用揮發(fā)性脂肪酸(volatile fatty acids，VFAs)乙酸釋磷，其相同時間釋磷量和相應(yīng)的釋磷速率均好于葡萄糖；在一定VFAs濃度范圍內(nèi)(COD=0-200mg/L)，污泥釋磷量和釋磷速率均隨著VFAs增加而增大，超過20

4、0mg/L后，釋磷速率增加緩慢，實際的污水處理廠獲得的VFAs量往往較低，通過增加碳源(VFAs)可以提高厭氧釋磷的效果；污泥濃度MLSS增加可以提高系統(tǒng)的反硝化聚磷和脫氮效果，但實際運用時，綜合考慮污水處理效果和處理成本的基礎(chǔ)上，選擇適宜的MLSS才更有價值；保證有足夠的硝酸鹽作電子受體，吸磷速率受硝酸鹽濃度的影響不大。
　　 以ASM2D模型為平臺，建立了A2N工藝的數(shù)學(xué)模型，并自編模擬程序，采用MATLAB軟件模擬工藝運行

5、。在本試驗范圍內(nèi)得出最佳運行工況為COD/N為4.4、超越污泥回流比為35％、厭氧HRT=2.4h和DPB的SRT=10d。作為一種有效的工具，活性污泥數(shù)學(xué)模型可成功應(yīng)用于輔助實驗研究，還可應(yīng)用于污水處理廠運行控制領(lǐng)域。
　　 中試試驗采用污水處理廠曝氣沉砂池出水為進水，考察A2N雙污泥反硝化除磷工藝脫氮除磷效果，試驗得到如下結(jié)論：A2N工藝對COD、TP、氨氮都有很好的去除效果，去除率分別為80.8％、89.9％和89.3％，

6、出水平均濃度分別為21.6mg/L、0.190mg/L和2.73mg/L，均能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級A標準；TN的去除率為55.9％，有時出水濃度較高；適當增加后曝氣池停留時間可以確保出水磷達標，并可顯著去除越越污泥流進入缺氧及其后單元的氨氮。實驗最后采用中試試驗數(shù)據(jù)，對A2N工藝進行物料衡算，計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)COD、N和P的平衡率分別為88％、94％和96％， A2N系統(tǒng)中有12％的COD