A_2_O工艺脱氮效果研究
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如何提高A2/O工艺的脱氮除磷效果1.A2O池的检测与控制参数的确定A2O生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH值等有关。
一般厌氧池DO在0.2mg/l以下,缺氧池DO在0.5mg/l以下,而好氧池DO在2.0mg/l以上;污泥混合液的PH值大于7;SRT为8-15天。
然而A2O生物除磷脱氮过程,本质上是一系列生物氧化还原反应的综合,A2O生物池各段混合液中的ORP(氧化还原值)能够综合地反应生物池中各参数的变化。
混合液中的DO越高,ORP值也越高;而当存在磷酸根离子和游离的磷时,ORP则随磷酸根离子和游离的浓度升高而降低。
一般A-A-O生物除磷脱氮工艺处理过程中,厌氧段的ORP应小于-250mV,缺氧段控制在-100mV左右,好氧段控制在40mV以上。
如厌氧段ORP升高,表明DO值过大,可能与回流比过大带入更多的氧及回流污泥中带入太多的氮有关,还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。
如缺氧段ORP升高,表明DO值过大,可能与回流比过大带入更多的氧有关,另外还与搅拌强度太大产生空气复氧有关。
根据以上说明的A2O池中各参数变化对污水除磷脱氮处理工艺的影响,合理选择检测仪表,对污水处理过程中各参数的变化情况进行检测,为污水处理厂的运行控制提供依据。
一般A2O工艺中需要检测的数据为:进水:进水量Q COD COD5 PH TA2O池厌氧段:溶解氧DO 氧化还原值ORPA2O池缺氧段:溶解氧DO 氧化还原值ORPA2O池好氧段:溶解氧DO 氧化还原值MLSS出水:COD BOD5根据以上推荐的典型仪表配置与工艺控制特点,我们提出以ORP和DO为主要控制参数,来对曝气系统、内回流系统、外回流系统、剩余污泥排放系统进行控制,以实现良好的除磷脱氮效果,有效地降低污水中的BOD5,同时最大限度地节约能源,使整个系统高效稳定地运行。
2.A2O污水处理工艺过程控制方法A2O污水处理工艺A2O池传统的控制是:DO值的PID调节(进气量)、MLSS的PID调节(回流比)均为对单一参数的单一对象控制。
A2-O除磷脱氮工艺设计计算(上)A2/O除磷脱氮工艺设计计算(上)一、引言随着城市化进程的加速以及水资源紧缺问题的愈发突出,废水处理技术的研究和应用变得日益重要。
磷和氮是废水中主要的污染物之一,对水环境和生态系统造成了严重的影响。
因此,除磷脱氮工艺的设计和计算成为了废水处理领域的重点研究。
A2/O工艺是一种常见的除磷脱氮工艺,其优点在于除磷效果好、占地面积小以及运行稳定等。
本文将重点介绍A2/O除磷脱氮工艺的设计和计算。
二、A2/O工艺简介A2/O工艺是Anoxic/Anaerobic/Oxic工艺的简称。
其处理流程主要包括缺氧池(Anoxic Tank)、厌氧池(Anaerobic Tank)和好氧池(Oxic Tank)三个单元。
整个工艺流程分为两个阶段进行:第一阶段为除磷阶段,即缺氧池和厌氧池对废水进行预处理,使磷酸盐转化为可沉淀的磷酸钙;第二阶段为脱氮阶段,即好氧池中利用硝化反应将废水中的氨氮转化为硝酸盐,并通过反硝化反应将硝酸盐转化为氮气释放到大气中。
三、设计和计算方法1. 初始数据收集在进行A2/O工艺设计和计算之前,需要收集一些初始数据。
包括废水的流量、COD(化学需氧量)浓度、总氮浓度和总磷浓度等参数。
这些数据将用于后续的工艺设计和计算。
2. 缺氧池尺寸计算缺氧池的设计是为了提供合适的环境,使得磷酸钙形成并沉淀。
缺氧池的尺寸可以通过以下公式进行计算:V_anoxic = Q * t_anoxic其中,V_anoxic是缺氧池的体积,Q是废水的流量,t_anoxic是废水在缺氧池内停留的时间。
3. 厌氧池尺寸计算厌氧池主要用于实施碳源回流,提供反硝化所需的有机碳。
厌氧池的尺寸计算可以通过以下公式进行:V_anaerobic = Q * t_anaerobic其中,V_anaerobic是厌氧池的体积,t_anaerobic是废水在厌氧池内停留的时间。
4. 好氧池尺寸计算好氧池是氨氮通过硝化反应转化为硝酸盐的地方。
改良A2-O工艺处理生活污水的脱氮除磷效果改良A2/O工艺处理生活污水的脱氮除磷效果生活污水的处理一直是城市环境保护的重要课题之一。
其中,氮和磷是主要的污染物,对水体的富营养化和生态环境的破坏起到了重要作用。
为了提高生活污水脱氮除磷效果,改良A2/O工艺成为了被广泛研究和推广的方案之一。
A2/O(Anaerobic Anoxic Oxic)工艺是一种采用厌氧-缺氧-好氧的工艺流程处理污水。
它通过堆积并逐层分隔生物接触氧化池、内循环在一体的方式,有效地减少了处理过程的空间需求和能耗,同时也提高了生物降解效果。
在A2/O工艺中,脱氮和除磷主要通过好氧和厌氧条件下的微生物活动来完成。
初始的厌氧阶段通过在缺氧环境下引入nong氮细菌,将有机物转化为无机物。
良好的环境条件和高效的微生物群落,有助于提高脱氮效果。
接下来的好氧阶段,则通过在含氧环境下引入niao氧细菌,将有机氮转化为无机氮。
同时,好氧条件也有助于溶解磷的转化。
为进一步改良A2/O工艺的脱氮除磷效果,研究人员使用了多种方法和技术。
首先,优化厌氧反应器的环境条件,如调节温度、pH值和进水速度,能够创造更有利于脱氮细菌生长和活动的环境。
其次,合理选用良好的微生物菌种,培养适应性强、活性好的菌株,有助于提高处理水质的稳定性和脱氮除磷效果。
此外,增加曝气时间和增加外源性碳源的供给,也能够刺激微生物菌群的生长和代谢能力,加速脱氮除磷过程。
值得一提的是,在实际应用中,配合使用其他工艺和技术,能够更好地发挥A2/O工艺的脱氮除磷效果。
比如,与生物接触氧化(BIOX)和生物接触氧化-微生物燃烧(BIOX-MBR)工艺相结合,能够进一步提高污水处理的效果。
此外,使用化学物质如聚合铝和聚合铁作为辅助剂,结合A2/O工艺,能够显著提高磷的去除率。
改良A2/O工艺处理生活污水的脱氮除磷效果取得了显著的成果。
研究表明,在合适的操作条件下,A2/O工艺能够达到较高的脱氮除磷效果。
改进A2/O工艺脱氮除磷性能研究摘要:传统a2/o脱氮除磷工艺存很多问题,为了解决因传统a2/o 脱氮除磷工艺不能解决的问题,便对传统a2/o脱氮除磷工艺进行了改进。
本文就改进a2/o工艺脱氮除磷性能进行了研究,通过采用稳定运行的工艺,对进水磷浓度对系统脱氮除磷效能的影响进行了仔细研究。
以期能为有关方面的研究提供参考。
关键词:改进a2/o工艺;脱氮除磷;性能研究近年来我国水体富营养化问题日益严重,太湖和滇池都出现了不同程度的氮、磷污染,赤潮在我国也频繁发生。
因此,新的污水处理排放标准对氮、磷营养元素的控制要求越来越严格。
而防治水体富营养化最有效的途径就是对工业废水和生活污水进行脱氮除磷的深度处理。
作为一种最简单的同步脱氮除磷工艺,a2/o工艺具有结构简单,设计运行经验成熟的优点,在处理污水脱氮除磷中得到了广泛的运用。
但是传统a2/o脱氮除磷工艺存很多问题,随着对氮、磷排放要求的不断提高,为了满足某些废水的处理要求,就要对a2/o工艺进行了改进。
本文就改进a2/o工艺脱氮除磷性能进行了研究,旨在能为有关方面的研究提供一定的参考借鉴。
1 材料与方法1.1 接种泥源反应器接种污泥取自某污水处理厂二沉池。
在进行本试验前,反应器已经稳定运行1年左右。
1.2 试验装置与运行条件反应器总有效容积为16l,由以下几部分组成:厌氧池(1l)、缺氧池(3l)、好氧池(3l)、中沉池(4l)、生物膜氧化(4l)、终沉池(1l)。
厌氧池与缺氧池均配有搅拌器,一方面保证泥水混合均匀,另一方面通过控制搅拌速度实现池内的厌氧和缺氧状态。
好氧池和生物膜氧化池通过控制气体流量计控制池内溶解氧。
通过对好氧池排泥实现对系统泥龄的控制;生物膜氧化池主要进行硝化反应,使硝化菌与聚磷菌分开生长,确保较高的脱氮除磷效率。
污泥由中沉池底部回流至厌氧池的前格间,硝化液由生物膜氧化池底部回流至缺氧池的前格间进行反硝化。
进水、污泥和硝化液回流均用蠕动泵控制。
前置缺氧A~2/O工艺处理高氨氮生活污水的脱氮过程及其优化本文采用前置缺氧A2/O工艺处理城镇高氨氮生活污水。
通过对脱氮过程的计算分析,总结出总氮去除不理想的原因。
提出、实施并评价改良措施,得到以下主要结论:(1)前置缺氧区和主缺氧区是系统脱氮的主要场所,两者能够脱去进水总氮的49.34%,其中前置缺氧区可以去除进水总氮的14.86%,,对系统脱氮量的贡献不容忽视。
(2)增大硝化液回流比虽然对强化总氮的去除率效果有限,但是有助于降低出水氨氮。
考虑到增加回流比时会极大地增加系统的能耗,因此若要提高前置缺氧A2/O系统的总氮去除率,不推荐增大内回流的方式。
(3)采用三点进水方式,增加缺氧区反硝化的碳源供应后,出水总氮出现明显的下降,说明可利用碳源成为制约缺氧区反硝化的关键因素。
在不考虑外加碳源的情况下,通过优化分配,可以提高反硝化碳源的利用效率。
需要注意的是,采用三点进水方式提高反硝化碳源利用效率的同时,会对厌氧释磷过程产生抑制,进而影响了系统除磷的效果。
(4)优化好氧区的曝气方式,采用递减曝气后,不仅减少了 25%的耗能,而且还强化了脱氮效果。
好氧区末端的溶解氧浓度控制在1.Omg/L左右,缺氧池溶解氧浓度控制在0.5mg/L以下,有助于同步硝化反硝化,短程硝化反硝化的发生。
相比于传统的全程硝化反硝化,实现相同的脱氮效率,短程硝化反硝化和同步硝化反硝化消耗的碳源更少,这也是原水COD没有增加,脱氮效果却显著改善的原因。
通过控制溶解氧,促使“节碳”脱氮途径的发生,利用有限的碳源获得了更好的脱氮效果。
(5)调节缺氧区体积,延长污水在缺氧反硝化区的停留时间,可以有效地强化总氮的去除效果,增加反硝化利用碳源的效率。
需要指出的是,由于延长缺氧区体积相应地缩短了好氧区的水力停留时间,对好氧硝化过程有所抑制,导致出水氨氮略有升高。
A2O及其改良工艺脱氮除磷效果比较研究耿锋(常州市市政工程设计研究院,江苏常州213003)摘要:氮、磷是引起水体富营养化和环境污染的重要污染物质,其来源多,排放量大,除生活污水和动物排泄物外,工业污水以及垃圾填埋渗滤液等都含有大量的氮磷。
因此,研究污水脱氮除磷技术,保护水体不受富营养化的影响,已成为一个亟待解决的问题。
进入20世纪七、八十年代以来,随着研究工作的进行,对脱氮除磷的生物学原理的认识不断深入,诞生了多种生物脱氮除磷工艺。
其中倒置A2/O工艺和改良型A2/O工艺生物脱氮除磷理论与技术工艺是污水处理领域的重要创新技术。
本课题针对常州市江边污水处理厂改良型A2/O工艺,儒林、邹区污水厂倒置A2/O工艺、戚墅堰污水厂传统A2/O工艺有机污染物的去除效果,尤其是除磷脱氮效果进行了对比分析,推导出倒置A2/O工艺氮去除动力学模型,对常州市污水处理的除磷脱氮工艺设计与运行参数进行优化。
研究结果表明,倒置A2/O工艺、改良型A2/O工艺生物脱氮除磷生化效率高、流程简捷、运行稳定,具有很高的实用价值,不仅可用于城市污水及具有相似水质条件的工业废水污水厂的建设,而且适用于传统活性污泥法污水厂的改造,值得推广使用。
其中,倒置A2/O 工艺,流程简单更加适合中小型污水处理厂;改良型A2/O生物脱氮除磷工艺由于其可调节性比较强,更符合大型污水处理厂。
通过对儒林污水厂的倒置A2/O工艺氮去除动力学模型的推导,提出动力学表达式S=S0exp(-0.0784h),验证结果显示,倒置A2/O池中NH3-N的实际出水值与理论出水值的平均误差为0.003023,方差为0.00848。
理论值与实际值相差很小,该模型能适用于常州市倒置A2/O工艺的优化设计。
关键词:脱氮除磷倒置A2/O工艺改良型A2/O工艺AbstractThe resolvable harmful substance such as Nitrogen and Phosphor remained. N and P are the majority pollution source of water eutrophication and environment pollution, which exist not only in sewage and animal excrement but in industry wastewater in wide area with large quantity. So, it is an important problem to study the technology of nitrogen and phosphorus removal to avoid eutrophication.Since 1970’s and 1980’s, many kinds of nitrogen and phosphorus removal technics have been raised with the development of research on biology theoretics of nitrogen and phosphorus removal technology. Theory and technique of nitrogen and phosphorus removal of modified A2/O and inverted A2/O technics are very important in wastewater treatment area.So we analysis the effect of the remove of nitrogen and phosphate in Rulin wastewater treatment plant ,Zouqu wastewater treatment plant and Jiangbian wastewater treatment plant in Changzhou city.The experiment showed that modified A2/O and inverted A2/O are of great application value because of high bio-chemical efficiency, simple process, easy management, stable operation, and low economical and energy consumption. They can be applied not only in sewage plant and similar water treatment, but also alternation of traditional activated sludge sewage plant,for example, Modified A2/O and inverted A2/O technics are recommended to put into use in China with so many advantages and good effect,especially the inverted A2/O process. Remove the deriving of the dynamics model through the inversion A2/O craft nitrogen of the sewage factories of academic circles, propose the dynamics expression formula S =S0exp (0.0784h), prove result reveal, invert A2/O pool reality of NH3-N surface value and theory surface mean error of value 0.003023, variance is 0.00848. Theory value and actual value difference are very small, this model can be suitable for Changzhou's inverting the optimization design of A2/O craft.Keywords: Nitrogen and phosphorus removal Modified A2/O processInverted A2/O process1 绪论1.1 氮、磷污染及危害随着人类活动的不断增加,环境资源的不断改变,含氮污水排放急剧增加,废水中氮、磷等营养物质对环境所造成的影响逐渐引起人们的注意[1]。
A2/O工艺原理、特点及效果改进措施A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A~/O)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。
该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
工艺原理1、首段厌氧池,流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降;另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。
2、在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
3、在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。
A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NO3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。
厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
A2/O工艺的研究进展1 前言近年来,我国城镇污水处理率不断提高,但是由氮磷污染引起的水体富营养化问题不仅没有得到解决,而且有日益严重的趋势。
因此水体富营养化问题的加剧对氮、磷的去除提出了严格的要求,可见,污水处理的主要矛盾已由有机污染物的去除转变为氮、磷污染物的去除。
我国对城镇污水处理厂的出水标准越来越高,特别提高了氮磷的标准,因此许多已建的城镇污水处理厂需要升级改造,增加设施去除污水中的氮、磷污染物,以达到国家规定的排放标准,新建的污水处理厂则须按照新标准进行建设。
目前,对污水生物脱氮除磷的机理、影响因素及工艺等方面的研究已是一个热点,并以提出了一些新工艺和改良工艺。
对于脱氮除磷工艺,今后的发展要求不仅仅局限于较高的氮磷去除率,而且要求处理效果稳定、可靠、工艺控制调节灵活、投资运行费用节省[1]。
目前,生物脱氮除磷工艺正向着这一简洁、高效、经济的方向发展。
A2/O工艺由于具有同时脱氮和除磷的功能,相对于其他同步脱氮除磷工艺具有构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小、不易产生污泥膨胀等优点,是传统活性污泥污水处理厂改建为具有脱氮除磷功能的污水处理厂时最佳的备选工艺,目前A2/O工艺及其变形脱氮除磷工艺在我国拥有50%以上的市场,是处理城市污水的主要工艺[2-3]。
2 A2/O工艺的发展1932年开发的Wuhrmann工艺是最早的脱氮工艺(见图1),流程遵循硝化、反硝化的顺序而设置。
由于反硝化过程需要碳源,而这种后置反硝化工艺是以微生物的内源代谢物质作为碳源,能量释放速率很低,因而脱氮速率也很低。
此外污水进入系统的第一级就进行好氧反应,能耗太高;如原污水的含氮量较高,会导致好氧池容积太大,致使实际上不能满足硝化作用的条件,尤其是温度在15℃以下时更是如此;在缺氧段,由于微生物死亡释放出有机氮和氨,其中一些随水流出,从而减少了系统中总氮的去除。
因此该工艺在工程上不实用,但它为以后除磷脱氮工艺的发展奠定了基础[4]。
A2-O工艺脱氮除磷运行效果分析A2/O工艺脱氮除磷运行效果分析摘要:A2/O工艺是一种常用于污水处理厂的三级生物除磷工艺,该工艺具有操作简单、投资成本低、出水效果好等特点。
本文通过对某污水处理厂五年间的运行数据进行分析,探讨了A2/O工艺的脱氮除磷效果,并对其中的影响因素进行了讨论。
1. 引言污水处理是城市环境保护的重要组成部分,其中脱氮除磷是污水处理过程中最关键的环节之一。
A2/O工艺是一种常用的生物除磷工艺,通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的生物处理,实现了高效的脱氮除磷。
2. A2/O工艺的基本原理A2/O工艺主要由两个区域组成,即A区和O区。
A区为厌氧区,主要负责磷的富集;O区为好氧区,主要进行有机物质的氧化,并脱除余氨。
在A区,磷通过厌氧条件下的磷酸菌吸附和磷酸菌的生长,富集为磷酸盐。
在O区,磷酸盐被利用为内附菌的生长和存储能量。
通过合理控制A区和O区的水力分配比例,可以实现较高的脱氮除磷效果。
3. 运行数据分析本文选取某污水处理厂五年的运行数据,分析了A2/O工艺的脱氮除磷效果。
数据包括进水COD、进水氨氮、出水COD、出水氨氮等指标。
通过对比进水和出水的指标,可以评估A2/O工艺对脱氮除磷的处理效果。
根据数据分析发现,A2/O工艺在脱氮除磷方面具有很好的效果。
在整个运行期间,出水氨氮浓度保持在国家排放标准以下,平均去除率超过80%。
出水COD浓度也在标准范围内,平均去除率达到70%以上。
4. 影响因素讨论A2/O工艺的脱氮除磷效果受多种因素的影响。
本文着重分析了水力负荷、温度、PH值等因素对A2/O工艺的影响。
4.1 水力负荷水力负荷是指单位时间内处理污水的量。
实验数据表明,适当增加水力负荷可以提高A2/O工艺的脱氮除磷效果。
但当水力负荷过大时,容易导致厌氧区和好氧区的水力分配失衡,影响工艺效果。
4.2 温度温度是影响生物反应速率的重要因素之一。
数据分析发现,A2/O工艺在较高温度下运行,脱氮除磷效果更好。
收稿日期:2005-11-071基金项目:国家自然科学基金项目:多孔介质中微生物除氮机理15N 标识及其数值模拟(40372113).作者简介:马 俊(1979-),男,北京工业大学硕士,研究方向:水资源及污水处理工程.A 2ΠO 工艺脱氮效果研究马 俊,张永祥,刘 亮,付 冰(北京工业大学建筑工程学院,北京100022)摘 要:分别考察了不同HRT 、DO 、混合液和污泥回流比、温度、C ΠN 比等条件下,A 2ΠO 工艺的脱氮效果和有机物去除效果.结果表明,对于城市生活污水而言,当好氧区水力停留时间为6h 、DO 为4mg ΠL 、混合液回流比为300%、污泥回流比为100%时,A 2ΠO 工艺能获得较好的脱氮效果和有机物去除效果.关键词:A 2ΠO 工艺;脱氮;有机物去除;城市生活污水;污泥回流比中图分类号:X 703 文献标识码:A 文章编号:1672-0946(2006)01-0028-04Nitrogen removal effect of A 2ΠO processMA Jun ,ZH ANG Y ong 2xiang ,LI U Liang ,FU Bing(School of Architecture and Civil Engineering ,Beijing P olytechnic University ,Beijing 100022,China )Abstract :This paper investigates the rem oval effect of organic matters and nitrogen of A 2ΠO pro 2cess at different HRT ,DO ,return ratio ,tem perature ,C ΠN and s o on.The results showed that for the urban wastewater ,the A 2ΠO process has m ore stronger rem oval effect with HRT 6h andDO 3mg ΠL in aerobic area ,sludge return ratio 100%,mixed 2liquor return ratio 300%.K ey w ords :A 2ΠO process ;nitrogen rem oval ;organic matters rem oval ;urban wastewater ;sludgereturn ratio A 2ΠO 工艺是目前较为流行的具有一定代表性的污水生物脱氮除磷技术[1],其反应池由厌氧池、缺氧池和好氧池组成,工艺流程和氮平衡见图1.经初沉池沉淀后的废水和回流污泥自厌氧池流入,循环硝化液由好氧池用泵送入缺氧池.在厌氧池进行磷的释放,在缺氧池进行反硝化脱氮,在好氧池进行硝化和磷的摄取,废水再经二沉池沉淀后排放[2].由于该工艺工艺流程较为简单,基建费用和运行费用均较低,又具有同步脱氮除磷的功效,因此成为目前研究和应用较多的一种工艺.本试验的主要目的是进一步探讨该工艺的脱氮机理,并考察其各种影响因素以确定最佳的工况,使得该工况下脱氮效果显著.1 试验条件1.1 试验水质条件试验采用的污水为北京工业大学西院家属区经过化粪池预处理的生活污水,其水质情况为:C OD :200~400mg ΠL ;BOD 5:90~200mg ΠL ;NH +4-N :50~100mg ΠL ;T N :80~110mg ΠL ;pH :712~810.1.2 试验主要分析方法NO -3-N 质量浓度:麝香草酚分光光度法;NO -2-N 质量浓度:N -(1-萘基)-乙二胺光度法;NH +4-N 质量浓度:钠氏试剂分光光度法;总氮:仪器测量T OC ;M LSS :M LSS 速测仪;DO :DO 测定仪;温度:水温计;C OD :重铬酸钾法(C OD Cr ).第22卷第1期2006年2月 哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Journal of H arbin U niversity of Commerce (N atural Sciences Edition )V ol.22N o.1Feb.2006图1 A 2ΠO 工艺流程图1.3 工艺流程与试验内容试验装置如图2.图2 试验装置示意图试验反应装置为有机玻璃材质,总长200cm ,宽40cm ,高80cm ,有效水深60cm.中间用两块搁板把反应器分隔成3个区.厌氧池、缺氧池及好氧池的体积比为1∶2∶4.其中,厌氧区长280mm ,有效体积6712L ;缺氧区长560mm ,有效体积13414L ,两区均为搅拌浆搅拌,电机转速为20~60r Πmin.好氧区长1140mm ,有效体积26818L.反应器总有效体积480L.三个区域的底部均设有穿孔曝气管,可以根据需要有选择性地调整曝气量.系统末端为一竖流式沉淀池,有效水深1000mm ,泥斗高200mm ,有效体积300L.试验从2004年9月底开始进行连续测试分析.本试验分别考察了不同水力停留时间(HRT )、DO 、混合液和污泥回流比、温度、碳氮比等因素对运行效果的影响,并通过正交试验确定多种因素共同作用下的最佳组合.2 结果与讨论2.1 不同HRT 的影响反应温度为28℃左右;厌氧区和缺氧区搅拌;好氧区DO 为3mg ΠL ;污水回流比(r )为300%,污泥回流比(R )为80%.改变好氧区的HRT 分别为6h (9128~1013)、5h (1014~1019)、4h (10112~10117)和3h (10118~10123),考察不同的HRT 对试验效果的影响.不同HRT 时的C OD 和氨氮去除效果如图3、4所示.图3 不同HRT对COD 去除率的影响图4 不同HRT 对氨氮去除率的影响 可以看出,当HRT 由5h 改为4h 时,C OD 和氨氮的去除效果都有了明显的下降(C OD 去除率由78102%降到7317%,氨氮去除率由84152%到降65132%),说明水力停留时间的缩短对水体中有机物的降解和硝化反应的进行都有较大影响,而且对硝化反应的影响更大;当HRT 改为3h 时,C OD 和氨氮的去除效果又出现很大幅度的降低(C OD 去除率降到51%,氨氮去除率降到46135%),说明此时系统已基本无法维持正常的有机物去除功能和硝化反应功能.所以若要达到较好的有机物和氨氮处理效果,好氧区的HRT 至少要保持5h 以上.不同HRT 时进出水的C OD 质量浓度和氨氮质量浓度及各自平均去除率如表1所示.2.2 DO 变化的影响控制好氧区HRT 为5h ,污水回流比和污泥回・92・第1期 马 俊,等:A 2ΠO 工艺脱氮效果研究流比分别为300%和80%,反应温度为26℃左右.改变好氧区的DO 分别为2mg ΠL (1112~1117)、3mg ΠL (1118~11113)和4mg ΠL (11114~11119),考察不同的DO 对试验效果的影响.不同DO 时的C OD 和氨氮去除效果如图5、6所示.可以看出,当DO 为2mg ΠL 改为3mg ΠL 后,C OD 去除效果略有提高(78113%到78163%)而氨氮的去除效果则有了明显的提高(77165%到85103%),这表明好氧区的溶解氧质量浓度对氨氮图5 不同DO 时的COD的去除效果图6 不同DO 时的氨氮的去除效果的去除起着较为关键的作用;当DO 为4mg ΠL 时,C OD 和氨氮的去除效果虽均又有所提高,但很不明显,这表明当好氧区的溶解氧质量浓度超过3mg ΠL 时对有机物的去除和硝化反应所产生的影响就逐渐减小了.不同DO 时进出水的C OD 质量浓度和氨氮质量浓度及各自平均去除率如表1所示.表1 不同HRT,DO 时进出水的COD 质量浓度和氨氮质量浓度及各自平均去除率进水CODΠ(mg ・L -1)出水CODΠ(mg ・L -1)最高最低最高最低C O D 平均去除率Π%进水氨氮Π(mg ・L -1)进水氨氮CODΠ(mg ・L -1)最高最低最高最低氨氮平均去除率Π%HRT =6h 260.5206.953.242.27980.6559.0713.23 5.3288.89HRT =5h 246.17221.856.843.778.02106.558.3723.35 5.2284.52HRT =4h 258.38218.8371.353.773.793.758.3734.3216.1965.32HRT =3h 260.3236126.770.861.3179.365.0743.5233.9846.35DO =2mg ΠL 225.3209.8350.1845.3378.1372.855.1617.5210.4377.65DO =3mg ΠL 271.83223.759.1245.2578.6372.864.5715.42 5.5385.03DO =4mg ΠL261.8213.556.1743.8178.9671.557.5711.985.886.082.3 不同混合液及污泥回流比的影响为具体考察不同回流比对脱氮效果的影响,选用4种不同的搭配进行试验.此时好氧区HRT 为6h ,DO 为3mg ΠL ,反应温度为24℃左右.四种不同内外回流比搭配下的T N 去除效果如图7所示.图7 四种不同内外回流比搭配下的TN 去除效果由上图可以看出,随着污水回流比(r )和污泥回流比(R )的增大,T N 的去除率也随之有明显上升;当R =100%,r =300%时T N 去除效果最好.这表明加大回流量有利于反硝化反应的进行;值得注意的是,单独加大污泥回流比时比单独加大污水回流比时的T N 去除效果要好,这说明提高污泥回流比更有利于脱氮的进行.但是加大污泥回流比将影响纯厌氧环境,使脱磷效果受到影响.鉴于本试验重点在于讨论脱氮效果,故不考虑对脱磷的影响.2.4 温度变化的影响温度直接影响水中各种微生物的活性,一直以来都是污水生物处理法中的重要影响因素.不同水温下的氨氮和C OD 的去除效果如图8所示,其他相关参数为:HRT =6h ,DO =3mg ΠL ,R =300%,r=100%.・03・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第22卷图8 不同水温下的氨氮和COD 的去除效果可以看出当温度为26℃左右时,氨氮的去除率为89%左右,C OD 的去除率为79%左右;而温度降为16℃左右时,氨氮的去除率仅为40%左右,C OD 的去除率为68%左右;这说明温度是影响硝化反应和有机物去除的重要因素,其原因可能是因为硝化细菌的最适生长温度为25~30℃[3,4],低于此温度范围则其生长速度及代谢能力随温度的降低而快速减小的缘故.还可以看出,温度对C OD 去除效果的影响程度以20℃为界,即水温在20℃以下时C OD 去除效果较差,但水温提高到20℃以上时,继续提高温度对C OD 的去除效果的提高并不明显.2.5 碳氮比的影响由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的,所以进入缺氧段的污水中必须有充足的有机物,才能保证反硝化的顺利进行.图9反映了源水中碳氮(C OD ΠNH 3-N )的的比值与系统脱氮效果的关系.图9 碳氮比与系统脱氮效果的关系可以看出,随着碳氮的增大,T N 去除率也随之增大;这说明碳氮的增大,有利于反硝化反应的进行.2.6 多因素共同作用的影响通过以上的试验,得知各种影响因素如HRT 、温度、DO 、混合液与污泥回流比等对A 2ΠO 工艺脱氮效果的影响,但系统是在所有因素共同作用下运行的,所以还要在上述每种影响因素单独作用的基础上通过正交试验找出多种因素共同作用下的最佳工况,使得该工况下的脱氮效果最为显著.限于本文篇幅,有关正交试验的设计和结果分析略(详见参考文献[5]),这里仅给出经综合分析平衡后得出的最优工况,即:好氧区水力停留时间(HRT )为6h ;好氧区溶解氧质量浓度(DO )为4mg ΠL ;混合液回流比(r )为300%;污泥回流(R )为100%.在此条件下系统能够达到最佳的硝化和反硝化效果,并能保证较好的有机物的去除效果与总氮去除率.3 结 论1)水力停留时间(HRT )对污水处理中的有机物去除及硝化反应均有较大影响,且对后者的影响更为明显.2)好氧区的溶解氧质量浓度(DO )对氨氮的去除起着较为重要的作用,但DO >3mg ΠL 后,对有机物的去除和硝化反应的影响逐渐减小.3)随着污水回流比和污泥回流比的增大,T N 的去除率也随之有明显的上升;这表明加大回流量有利于反硝化反应的进行;另外,单独加大污泥回流比时比单独加大污水回流比时的T N 去除效果要好,这说明提高污泥回流比更有利于脱氮的进行.4)温度变化对氨氮的去除有较大影响,其根本原因是硝化细菌的生长速度及代谢能力随温度的降低而快速减小.5)原污水的碳氮比是影响总氮去除效果的重要因素.随着碳氮比的增大,T N 去除率也随之增大;这说明碳氮比的增大,有利于反硝化反应的进行.6)通过正交试验确定在多因素共同作用下的最优工况为:好氧区水力停留时间为6h 、好氧区溶解氧质量浓度为4mg ΠL 、混合液回流比为300%、污泥回流比为100%时,系统能够达到最佳的脱氮效果,并能保证较好的有机物去除效果.参考文献:[1] 张 波,苏玉民.倒置A 2ΠO 工艺的氮磷脱除功能[J ].环境工程,1999,17(2):7-10.[2] 张自杰,龙腾锐,金儒霖,等.废水处理理论与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.448.[3] 王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].北京:科学出版社,1997.101.[4] 郑 平,徐向阳,胡宝兰.新型生物脱氮理论与技术[M].北京:科学出版社,2004.27.[5] 刘 亮.A 2ΠO 工艺污水生物脱氮特性与15N 标识技术试验研究[D].北京:北京工业大学,2005.54-58.・13・第1期 马 俊,等:A 2ΠO 工艺脱氮效果研究。