本文關(guān)鍵詞：污水廠生物反應(yīng)池DO實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究

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【摘要】：污水處理是一個(gè)高耗能、高成本的行業(yè)。近年來,由于世界性的能源危機(jī),節(jié)能減排成為當(dāng)今社會(huì)主題之一,能耗問題就成為整個(gè)污水處理行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。如何有效地降低污水處理系統(tǒng)運(yùn)行能耗是減少處理成本的關(guān)鍵。DO作為污水生化處理過程中一個(gè)非常重要的參數(shù),一方面直接影響污水廠運(yùn)行成本,另一方面,也是影響污水處理效果的重要因素。因此,響應(yīng)污水廠的實(shí)際要求,研究污水處理過程中DO的變化,探求DO在污水處理過程中的控制作用,這對(duì)于保證出水水質(zhì)和減少運(yùn)行費(fèi)用具有重要意義。響應(yīng)某污水廠的要求,本試驗(yàn)采用Vernier DO監(jiān)測(cè)儀對(duì)該廠典型的城市污水處理廠工藝(SBR及A~2O)生物反應(yīng)池中的DO變化過程進(jìn)行了為期五個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),獲取城市污水廠生物反應(yīng)池DO變化的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),為其提高處理效率,提升出水水質(zhì)的穩(wěn)定性,達(dá)到節(jié)能降耗的目的提供可靠的依據(jù)。對(duì)城市污水廠SBR池DO變化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn):1.SBR工藝曝氣過程中的DO變化可分成三個(gè)階段:第一階段為曝氣開始到曝氣104 min,供氧速率接近耗氧速率,混合液中DO在1.94 mg/L上下波動(dòng)。第二階段為曝氣開始的104 min到170 min,耗氧速率小于供氧速率,混合液中DO穩(wěn)定上升。第三階段為曝氣開始的170 min到210 min,混合液中DO不再上升,維持在一個(gè)接近于飽和范圍內(nèi)。停止曝氣,開始后攪拌階段,DO呈直線下降,直至最后接近于0。曝氣過程第一階段DO的波動(dòng)較大,可以用傳統(tǒng)活性污泥理論的生物吸附降解原理來解釋。由于生化反應(yīng)池中do與混合液中有機(jī)物濃度負(fù)相關(guān),因此,通過do值間接表示水中有機(jī)物被降解的程度是可行的。2.do和ph可以聯(lián)合起來指示硝化過程的終點(diǎn)。建議污水處理廠應(yīng)設(shè)置do和ph在線監(jiān)測(cè)儀,再結(jié)合其它指標(biāo)對(duì)污水中生化反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)控,可以進(jìn)一步提高在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)曝氣系統(tǒng)調(diào)整的指導(dǎo)作用。3.該sbr系統(tǒng)曝氣末活性污泥的our為0.188mgo2/(l·min),sour為0.0450mgo2/(gmlss·min)。4.后攪拌時(shí)序do下降速度很慢,達(dá)到反硝化需要缺氧條件的時(shí)長(zhǎng)只有19min,建議延長(zhǎng)后攪拌的時(shí)間,保證完成反硝化過程必要的時(shí)間,會(huì)進(jìn)一步提高對(duì)tn的去除率。5.同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)在曝氣時(shí)序第一階段do的波動(dòng)主要是由生物吸附及降解作用、流至該點(diǎn)混合液中活性污泥的耗氧速率、曝氣不均勻等原因造成的。6.造成sbr池曝氣不均勻的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)的原因是曝氣膜的堵塞、老化、破損以及檢修后新舊曝氣膜混用。曝氣不均勻造成了充氧效果變差,同時(shí)還使得混合液混合不夠充分,最終導(dǎo)致與典型的do變化曲線相比,這種情況下do變化曲線的波動(dòng)階段延長(zhǎng)。7.根據(jù)分析結(jié)果和污水廠的實(shí)際情況對(duì)該廠的曝氣控制提出了兩種方案分別是:在原設(shè)定時(shí)序基礎(chǔ)上,將曝氣時(shí)間由210min縮短到180min,即改變曝氣時(shí)間;在原設(shè)定運(yùn)行操作模式的基礎(chǔ)上,曝氣開始的150min后逐級(jí)降低供氣量,將do穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),即改變曝氣強(qiáng)度。對(duì)城市污水廠a2o工藝的好氧區(qū)do沿程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn):1.該系統(tǒng)各生化池普遍存在過度曝氣現(xiàn)象,具有很大節(jié)能空間。2.好氧區(qū)的前段,同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)do波動(dòng)幅度較小,而后段同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)DO波動(dòng)幅度較大。其主要原因是:在好氧區(qū)前段,污染物濃度較高,需氧量大于供氧量,供氧速率限制了有機(jī)物降解速度。因此,耗氧速率受供氧速率的限制,而供氧速率相對(duì)穩(wěn)定,所以DO變化幅度不大。在好氧區(qū)后段,污染物已降解到一定程度,則水中剩余的污染物成為耗氧速率變化的主導(dǎo)因素。隨著耗氧速率變化,各過流斷面DO濃度也不斷變化。硝化終點(diǎn)不同,DO快速上升的位置也不同,因而同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)DO變化幅度更大。3.通過人工操作調(diào)整曝氣系統(tǒng)達(dá)到對(duì)DO控制的目的,難度較大,效果不理想。依然存在好氧區(qū)DO濃度波動(dòng)較大,出口DO值偏高以及各池氣量分配不均的問題。4.在線監(jiān)測(cè)儀設(shè)置的位置,應(yīng)該根據(jù)DO區(qū)域變化情況的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的結(jié)果來確定,否則會(huì)使監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)DO的指示作用受到影響,從而造成了對(duì)整個(gè)好氧區(qū)DO控制不力。5.A~2O工藝好氧區(qū)與SBR工藝曝氣階段DO變化進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):A~2O工藝好氧區(qū)也存在史密斯發(fā)現(xiàn)的生物吸附、釋放造成的DO變化,以及供氧速率大于耗氧速率后DO快速上升,即A~2O系統(tǒng)好氧區(qū)存在與SBR工藝相似的污染物生化降解過程;與SBR工藝相比之下,A~2O工藝好氧區(qū)DO變化更為復(fù)雜,僅靠DO來調(diào)節(jié)鼓風(fēng)曝氣量達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行難度很大。6.A~2O生化池好氧區(qū)末端活性污泥的OUR為0.086mg O2/(L·min),SOUR為0.0201 mg O2/(g MLSS·min)。7.考慮到該污水處理廠實(shí)際情況以及分析結(jié)果,針對(duì)該廠提出了合理化建議,為了更加全面地對(duì)好氧區(qū)DO進(jìn)行監(jiān)測(cè),建議在4廊道末端再設(shè)置一臺(tái)DO在線監(jiān)測(cè)儀,可以考慮引進(jìn)DO精準(zhǔn)控制系統(tǒng),但還要對(duì)該廠能耗情況以及DO精確控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、合理性進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)估。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703

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