2022年一体化AO生物膜反应器处理生活污水2.docx

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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者： PanHongliang仅供个人学习一、序言近年来厌氧处理技术因其耗能少、成本低地特点而逐步应用于生活污水处理领域, 但一般仍需后处理工艺 （多采纳传统好氧工艺）. 将缺氧、 好氧段组成一个整体 , 采纳生物膜法使生活污水以升流方式流经两个反应区, 将缺氧区厌氧微生物对污水中有机物地降解掌握在酸欢迎下载精品学习资源化阶段 ,产生于缺氧段地发酵产物经好氧段微生物进一步分解、转化以达到去除原水中污染物地目地 . 依据需要仍可将沉淀池出水回流至反应器进水口而形成一体化A/O 脱氮工艺 .二、试验条件（一）试验装置和原水水质一体化 A/O生物膜反应器试验装置

2、见图2-1. 缺氧区采纳 70mm球形填料 , 其积累体积约为 20L；好氧区采纳半软性填料（高度为0.70m） . 曝气头安装在好氧区底部. 原水采纳生活污水 , 其 COD为 150 600mg/L,S 为 100 400mg/L、 碱度平均为 350mg/L（以 CaCO3 计） pH值为 6.5 7.5, 必要时添加工业用葡萄糖以提高原水COD 值.图 2-1 生物膜反应器缺氧段反应器接种污泥取自污水处理厂二沉池底泥, 接种量为 15g/L；好氧段污泥取自污水处理厂回流污泥 , 接种量为 13g/L .（二）试验方法1. 反应器地启动启动初期采纳高容积负荷、低水力负荷地运行方式（进水

3、COD约为 800mg/L , 流量为50L/d ） , 启动 3 周后直接进生活污水 , 并将进水流量调至设计流量（ 100L/d ） , 此时出水COD值平均为 47mg/L , 标志着启动工作完成 .2. 试验内容1对有机物地去除保持基本运行工艺参数见表2-1 不变且无回流 , 通过转变进水COD浓度来转变系统容积负荷 , 分别争论各种浓度下反应器对有机物地处理成效. 保持 HRT、pH 值、 DO等参数不变表 2-1, 在 0200% 范畴内调剂回流比, 比较反应器对 COD地去除情形 .表 2-1基本运行参数工程HRT（ h）回流比（ %）pHDO（ mg/L）缺氧段50 2006

4、70.5好氧段30 2007 82.0（2） 对 SS地去除保持 HRT、pH 值、 DO 等参数不变见表 2-1考察不同回流比、不同容积负荷条件下反应器对 SS地去除成效 .欢迎下载精品学习资源（3） 对氮地去除保持 HRT、pH 值、 DO等参数不变见表2-1, 比较不同回流比（ 0 200% ）下反应器对氨氮和总氮地去除情形 . 当回流比为 200%,保持表 2-1 中其他工艺参数不变 , 调剂缺氧段、 好氧段碱度以考察pH 值和碱度变化对反应器脱氮成效地影响.3. 测定工程项目低浓度中等浓度高浓度水进水COD281476606（ mg/L）SCOD110365470出水COD28507

5、2（ mg/L）SCOD264256去除率COD90.089.588.1（%）SCOD76.488.588.0样 为日 平均样 , 每 天测 定进、出水 地COD、SCOD、 SS、PH值、碱度 , 不定时测定进、出水地BOD5, 均采纳标准测定方法 .三、结果与争论（一）对有机物地去除1. 对不同浓度污水地处理成效比较为考察不同进水COD浓度下地处理成效, 试验按低浓度（ COD为 190380mg/L 、SCOD 为 98 133mg/L）、中等浓度（ COD为 428 525mg/L、SCOD为 288 440mg/L）、高浓度（ COD为 553 659mg/L、SCOD为 423 5

6、18mg/L） 3 个阶段进行 , 其中低浓度时直接采纳生活污水,中、高浓度时就在原水中加入工业葡萄糖. 试验结果见表 3-1和图 3-1.表 3 -1反应器在不同进水有机物浓度时地去除成效图 3-1反应器进、出水 COD 浓度变化从表 2 和图 2 可以看出 , 进水有机物浓度地提高主要表达在溶解性有机物部分, 随着原水 COD提高 , 出水地 COD、 SCOD浓度也相应上升 , 但即使进水COD在 600mg/L 左右 , 出水仍能保持在 100mg/L 以下. 原水 COD浓度与反应器出水COD浓度经过拟合得到一条曲线表达式 见式 3-1. 通过这条曲线可以依据进水有机物浓度初步猜测在

7、试验运行条件下反应器出水有机物地大致浓度 .欢迎下载精品学习资源y=0.002x-0.0336x+21.3473-122R =0.9892欢迎下载精品学习资源式中 x 进水有机物浓度,mg/L Y出水有机物浓度 ,mg/L R相关系数2. 不同回流比对有机物处理成效地影响将沉淀池出水回流至反应器进水口,COD考察去除率随回流比变化地情形见表3-2.表 3-2不同回流比时 COD 地去除情形回流比进水缺氧段出水缺氧段出水好氧段总去除率（ %）COD（ mg/L ）COD（ mg/L ）去除率 *（ %）COD（ mg/L）去除率（ %）（ %）50357.8257.031.749.154.185

8、.8100313.4166.98.350.675.583.8150430.8193.818.846.370.589.3200371.8189.18.240.281.089.2注： * 考虑了沉淀池污泥回流对原水地稀释作用.由表 3-2可以看出 , 提高回流比有利于反应器对有机物地去除, 特别对好氧段去除率地提高较为明显 , 但对 COD地总去除率影响甚微 . 原 BOD5值为 100 160mg/L,出水 BOD5值为 6 14mg/L（平均为 8.3mg/L ） , 回流比地转变对出水BOD5 值地影响也不显著.（二）对 SS 地去除反应器好氧段采纳生物膜法保证了出水 SS 值较低 . 进水

9、 SS 为 230 495mg/L 平均410mg/L 时, 在正常运行条件下出水外观清亮良好 ,SS 一般难以检出 从未超过 10mg/L） , 绝大多数情形下对 SS去除率能够保证高于 95%.（三）对氮地去除将沉淀池出水回流到进水口可形成“前置式反硝化生物脱氮系统”, 污水中地含氮有机-物在缺氧段被异养微生物氨化, 在好氧段中由硝化菌将氨氮硝化, 最终 NO2 和 NO3 随沉淀池出水回流到缺氧段 , 再由反硝化菌将它们仍原为N2 以提高脱氮成效 .1. 回流比对氨氮去除成效地影响试验过程中以生活污水为原水（COD平均为 334mg/L, 氨氮平均为 32.3mg/L ）, 而氨氮地欢迎

10、下载精品学习资源去除成效随反应器设置地回流比不同而有所变化见表3-3.表 3-3不同回流比时对氨氮地去除成效回流比（ %）进水氨氮（ mg/L）出水氨氮（ mg/L）去除率（ %） 034.410.968.210039.010.074.415029.28.4771.020032.08.2274.3由表 3-3 可以看出 , 将出水回流有利于氨氮地去除. 回流比增加到 100%,对氨氮地去除率比没有回流时有明显提高；连续加大回流比对提高氨氮去除率没有显著成效. 氨氮经硝化、-亚硝化产生地NO3、NO2 在好氧区也有明显增高见图3-2, 取样口地编号 0 代表原水 ,1 代表缺氧区出口 ,2 代表

11、好氧区 20cm处,3 代表好氧区 60cm处,4 代表沉淀池出水） .图 3-2氨氮、 NO -3 、NO - 2 浓度沿程变化2. 回流比对总氮去除地影响有机氮在 A/O 反应器地缺氧区降解为氨氮, 并与原水中地氨氮一起在好氧段进行硝化、-亚硝化反应 . 当采纳回流运行时有占氮总量R（R+1）地 NO3、NO2 随沉淀池出水回流进入缺氧区而被反硝化菌利用仍原为N2 . 假设以上过程中各种形状氮地转化率都能达到100%,在此抱负状态下A/O 工艺对总氮地去除率 为： =R/R+1 100%3-2式中去除率R回流比依据式（ 3-2 ）可以运算出对应于不同地回流比反应器对总氮去除率地理论值, 与

12、试验数据进行比较地结果见表5.从表 3-4可以看出 , 随回流比增大总氮实际去除率也随之提高, 这与理论值地变化趋势-相符 . 由于 A/O 工艺缺氧段地反硝化主要以回流水中地NO3、NO2 为原料 , 所以好氧段地硝化反应效率也会直接影响总氮去除成效.表 3-4不同回流比时地总氮去除成效回流比总氮理论去除率（%）总氮实际平均去进水总氮出水总氮欢迎下载精品学习资源（ %） =R/R+1 100%除率（ %）（ mg/L）（ mg/L）1005040.440.825.420066.757.345.420.93. pH 值和碱度对脱氮成效地影响-依据生活污水中有40mg/L 氨氮被氧化成 NO3（

13、碱度 / 氨氮 =8.85 ）来运算 , 好氧反应区内硝化反应正常进行需要碱度为354mg/L（以 CaCO3 计） , 而进入好氧段地污水中碱度平均为 210mg/L, 可见原水经过缺氧段处理后碱度不能满意硝化反应地需要, 理论上生活污水中需要投加 144mg/L 地 CaCO3（相当于 153mg/L 地 Na2CO3）. 当回流比为 200%时投加 Na2CO3 以满意碱度需求地前后对比试验见图3-3.图 3-3氨氮去除量与碱度关系地对比试验由图 3-3可见 , 碱度是硝化过程中地一个重要影响因素, 假如碱度掌握不当会对氨氮去除产生不利影响 .除了回流比、 pH 值和碱度等因素外,DO

14、浓度对脱氮成效也有着较大影响. 因缺氧段地反硝化菌是异养兼性厌氧菌, 所以缺氧区内地DO浓度掌握在 0.5mg/L 以下就不会影响其内部微生物正常地繁衍代谢. 对于好氧区 ,DO 高有利于有机物降解和氨氮地硝化, 因硝化菌是强好氧菌 , 应保证好氧区DO浓度掌握在 2 4mg/L.四、 结论(1) 升流式一体化 A/O 反应器对城市生活污水地处理成效良好, 在温度为 10 30、停留时间为 8h 地情形下正常运转地反应器对COD平均去除率为 83%,BOD5 平均去除率为 91%,对 SS 平均去除率 95%,对氨氮平均去除率为71%.在回流比为 200%时对总氮平均去除率为57%,随着回流比

15、增大就反应器抗冲击负荷才能增强, 对有机物、氨氮、总氮地去除率有所增加. 综合考虑增大回流比带来地能耗问题, 正确回流比为 200%.(2) 为保证好氧区硝化菌地活性,DO 应保持在 2 4mg/L, 应通过投加碳酸盐碱度掌握pH值在 7.5 8.5 ；缺氧区 DO应保持在 0.5mg/L 以下,pH 值应掌握在 6 以上 .(3) 该工艺结构紧凑、占地小、处理成本较低.(4) 该工艺耐有机物冲击负荷, 工作稳固简洁、运行治理简洁, 而且可依据不同需要调整运行方式 , 适应性强 .(5) 好氧区因采纳生物膜法而无污泥上出现象, 污泥产量少 , 在污泥回流情形下沉淀池可欢迎下载精品学习资源数月不

16、排泥 .参考文献： 水质科学与工程理论丛书废水处理理论与设计张自杰主编版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理；版权为潘宏亮个人全部This articleincludessome parts,includingtext,pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、 争论或观赏， 以及其他非商业性或非盈利性用途， 但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵害本网站及相关权益人的合法权益；除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时， 须

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