双污泥反硝化除磷工艺优化研究

东南大学硕士学位论文双污泥反硝化除磷工艺优化研究姓名：袁昊申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：吕锡武20090518双污泥反硝化除磷工艺优化研究作者：袁昊学位授予单位：东南大学相似文献(5条)1.学位论文徐微双污泥-诱导结晶污水除磷脱氮工艺研究2009我国主要湖泊总氮、总磷严重超标，富营养化问题突出，迫切需要提高现有城镇污水处理厂氮、磷排放标准。A2O等传统城市污水除磷脱氮工艺，由于自身存在碳源竞争等固有矛盾，其出水难以稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A排放标准。目前，多采用增加混凝、沉淀、过滤等深度处理单元的方法来强化出除磷效果，而对可以从根本上解决传统除磷脱氮技术存在的矛盾的城市污水处理新工艺的研究尚显不足。另一方面磷是一种宝贵的资源，且具有单向流动的特点，随污水流失的磷量巨大，从污水中回收磷的必要性及可行性已经被广泛认可，但此方面研究在我国仍处于起步阶段。br　　论文以提高低碳源城市生活污水除磷脱氮效果及实现磷回收为目标，首次将双泥系统与诱导结晶工艺相结合。双泥系统“一碳双用”的特点可解决除磷与脱氮的碳源竞争矛盾，允许厌氧池内污泥充分发挥释磷潜能，实现碳源优化分配的同时提高厌氧上清液含磷量。将富磷上清液引入诱导结晶单元除磷，既可起到辅助生物单元除磷脱氮的作用，又能实现磷资源的同收。br　　双污泥系统尤其反硝化聚磷污泥的培养驯化，是双污泥工艺运行的前提，论文在借鉴已有文献报道的培养驯化方法的基础上，根据反硝化聚磷菌及硝化菌的生物学特性研究了两种双泥系统培养驯化模式。实验室以SBR方式分别培养反硝化聚磷凶(DPB)污泥及硝化污泥，DPB污泥采刚厌氧/好氧PAOs(普通聚磷菌)诱导富集、厌氧/缺氧DPB诱导富集、厌氧/缺氧连续流DPB强化三阶段培养方式；中试试验因接种污泥已富含PAOs则直接采用连续流方式启动双污泥系统，论文对双泥系统的培养过程及关键参数做了细致分析。br　　为明确各主要反应过程的反应机理及相互联系，进而建立工艺参数确定的理论体系，分别对DPB污泥厌氧释磷影响冈素、反硝化聚磷影响因素及诱导结晶反应过程做了系统研究。br　　研究得出，厌氧释磷量的提高是优化碳源分配的关键，增加碳源浓度及污泥浓度可有效提高厌氧释磷量，但需考虑两种因素分别为限制因素下的释磷潜能，论文给山了释磷潜能的估算方法；由实验结果得出当工艺处理实际生活污水时，厌氧池有必要采刚较长的水力停留时间，建议为4h～6h；在厌氧池前设置水解酸化池将有利于提高厌氧池的秆磷反应速率及碳源利用效率。首次研究了比污泥释磷量对反硝化聚磷过程的影响，建立了厌氧秆磷与聚磷过程之间的联系。研究表明，比污泥秆磷量对反硝化聚磷速率影响显著，两者呈正相关性；反硝化超量聚磷作用对磷的去除能力有限，提高比污泥释磷量的主要意义在于使更多碳源在厌氧条件下以PHB形式储存，最终作为硝酸盐反硝化的电子供体，提高脱氮效率；硝酸盐浓度br　　影响试验表明，在电子受体充足的情况下，硝酸盐的浓度对反硝化聚磷过程影响很小，而对于电子受体不足的反应系统，应适当减少缺氧池的停留时间以防止“二次秆磷”的出现，论文依据由实验数据得山的统计规律给出了硝酸盐电子受体充足与否的判断方法；温度对DPB污泥厌氧释磷过程及反硝化聚磷过程都有较为显著的影响，污泥在低温条件下表现出明显的不适应性，但温度的长期影响还有待考察。br　　自行设计了诱导结晶反应器。研究了诱导结晶反应过程的影响因素，得出在一定范围内提高HRT有助于提高磷回收率，在其它反应条件一定的情况下，存在一个最佳HRT；适当提高[Ca2+]/[PO3-4]可以提高结晶单元磷去除率，但其过度提高则会增加磷酸盐均相结品机会；当[PO3-4]达到一定程度时(≥40mg/L)，均相结晶过程的控制将变得较困难，诱导结晶方法适合处理低浓度含磷废水。br　　磷去除率与各因素之间表现出了明显的非线性关系，建立机理模型较困难，针对此难题建立了诱导结晶单元的BP神经网络模型，并采用matlab语言编制了相应计算程序，所建模型能较好地模拟诱导结晶过程。br　　在以上研究基础上，开展了连续流工艺特性研究。实验室试验及中试试验均表明，本工艺对各污染物表现出了稳定良好的处理效果，工艺出水平均COD、TP、TN、氨氮均符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准；实验室连续流工艺实现了对大部分碳源的“一碳双用”，中试试验则再次表明了当处理实际生活时采取有效措施提高厌氧池进水VFA或延长其HRT的必要性；相对于单一的双泥工艺，结晶单元的引入使出水TP的稳定达标得到了进一步保证，可省去深度处理单元，同时实现了磷回收，实验室连续流二艺平均磷同收率达到74.9％，结品单元对TP的去除起主要作用，中试试验得出磷浓度过低或碳源浓度过低的污水不适宜进行磷回收。br　　由于工艺流程相对复杂，仅通过试验所考察的工况十分有限，因此有必要建立工艺全流程数学模拟模型。论文参照ASM2D等模型，对土要生化反应动力学过程的数学模型进行线性简化，并列出了各单元污染物的物料平衡方程组，与结晶单元的神经网络模型一起构成了工艺全流程模拟模型，结合试验数据对模型中涉及的主要动力学参数及计量学参数进行了估计，给出了模型求解的方法，并用matlab语言编制了计算机程序。模型验证结果表明，模犁对各污染物浓度及沿程变化规律的预测具有较高准确性，但模型对反硝化聚磷过程的预测仍需进一步改进。2.期刊论文王建华.陈永志.彭永臻低碳氮比实际生活污水A2O-BAF工艺低温脱氮除磷-中国环境科学2010,30(9)在低温条件下,采用A2O-BAF工艺处理低碳氮比实际生活污水.结果表明,该双污泥工艺在平均温度为14.2℃、平均进水COD369.5mg/L、TN76.8mg/L即C/N为4.81的工况下可以实现深度脱氮除磷.平均出水TN与TP分别为13.21mg/L和0.23mg/L.其中COD、氨氮、TP和TN的去除率分别为86.2%、99.8%、96.6%、81.5%,达到国家污水处理一级A标准(GB18918-2002).低温下A2O工艺段活性污泥的平均SVI为85.4mL/g,污泥具有良好的沉降性能.此外试验过程中可以利用pH值和氧化还原电位值作为该系统A2O各反应阶段的控制参数,来间接的指示A2O各区的反应情况.3.期刊论文史静.吕锡武.吴义锋.SHIJing.L(U)Xiwu.WUYifeng双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究-化工学报2010,61(5)针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出双污泥-诱导结晶新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析.结果表明:当进水COD为152～237mg·L-1,TP为3.92～7.68mg·L-1,TN为31.3～50.5mg·L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%.厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%.TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%.结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%.双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮.侧流比是保证系统稳定运行的关键参数.后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用.4.期刊论文袁昊.吕锡武.徐微.YUANHao.LVXi-wu.XUWei双污泥反硝化除磷工艺处理生活污水的中试研究-中国给水排水2009,25(17)为了探索双污泥反硝化除磷工艺(A2N工艺)的实际运行效果,采用好氧段为活性污泥法的A2N工艺处理无锡某污水处理厂的曝气沉砂池出水.中试结果表明:A2N工艺对COD、TP、磷酸盐、氨氮具有较好的去除效果,出水平均浓度分别为21.6、0.19、0.04和2.73mg/L,对COD、TP和氨氮的平均去除率分别为80.8%、89.9%和89.3%;进水TN平均为28.8mg/L,出水平均浓度为12.6mg/L,平均去除率为55.95%;设置后曝气池确保了出水磷酸盐和氨氮的达标排放,而且通过吹脱氮气,还提高了反硝化聚磷污泥的沉降性能.5.学位论文黄荣新新型反硝化生物脱氮除磷全流程工艺的实验研究2004污水的生物除磷脱氮技术一直是国内外污水处理领域的研究开发与应用热点.在该研究中,通过查阅大量的国内外相关资料,并于2003年4月15日完成实验反应器装置设计,在理论上探讨了生物除磷脱氮的机理与各种影响因素后进行了实验室的试验研究.本课题摒弃了传统除磷脱氮工艺的不足,寻求反硝化除磷菌(DenitrifyingPhosphorusremovalBacteria简称DPB)在缺氧(有硝酸氮且溶解氧在0.5mg/L以下)条件下,能同时除磷脱氮的特性要求,并在好氧硝化池投加填料载体以强化硝化效果(硝化率均能在95％以上),且在不需要外加碳源和减少曝气量的情况下,利用反硝化聚磷菌体内储存的PHB的一碳两用实现氮磷的同时去除.建立试验模型,通过静态的烧杯试验和动态反硝化全流程工艺的研究,包括对系统的启动、反硝化除磷污泥的特性、厌氧缺氧交替运行条件下反硝化聚磷菌的诱导富集及其运行控制因素进行了大量的研究.提出了在缺氧的条件下把污水中的氮与磷同时去除掉的双污泥系统反硝化脱氮除磷工艺.试验过程中还发现COD/TN、ORP、DO、回流比、硝酸盐氮浓度、MLSS和SRT等因素对系统的脱氮除磷效果影响很大.本研究以生活污水为处理对象,对连续流反硝化除磷脱氮的双污泥工艺进行了实大量的试验,结果表明:在控制好各种运行条件的情况下,该工艺对TN、TP和COD的去除率可以分别达到88％、95％和90％以上,出水指标均达到了GB8978-1996的一级排放标准.新型高效反硝化除磷技术的提出,对于降低生物除磷系统的供氧能耗、解决反硝化过程中碳源的不足等问题,都有重要的意义,为解决传统的生物脱氮除磷工艺存在的问题提供了新的研究思路和发展方向.本研究旨在通过试验研究探讨反硝化除磷机理及基本运行参数,为反硝化脱氮除磷的新工艺的工程应用提供科学的设计和运行参数.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：c8b59332-606e-4897-8065-9e5d016c5c21下载时间：2010年12月31日