【摘要】： 五箱一體化活性污泥工藝是在UNITANK、三溝式氧化溝等工藝基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)的具有除磷脫氮功能的新型污水處理工藝,該工藝由五個(gè)矩形反應(yīng)池組成,五池間水力連通,通過(guò)五個(gè)池子隨時(shí)間和空間控制狀態(tài)變化,實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧、好氧和沉淀過(guò)程交替,通過(guò)進(jìn)出水位置轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)污泥和混合液的循環(huán)流動(dòng)和自動(dòng)回流,不需要外加污泥和混合液回流措施,恒水位運(yùn)行,達(dá)到高效除磷脫氮。 該工藝中每個(gè)池子為一個(gè)完全混合反應(yīng)器,五個(gè)池子共同構(gòu)成一組階式反應(yīng)器,因而整體具有推流反應(yīng)器的特征,反應(yīng)效率高,能適應(yīng)一定的沖擊負(fù)荷。與UNITANK等工藝相比,該工藝在時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換中更容易實(shí)現(xiàn)理想的厭氧、缺氧和好氧交替,創(chuàng)造了更適宜于聚磷菌的生長(zhǎng)環(huán)境,從而顯著提高除磷脫氮效率。 池體方形,五個(gè)池子間共用池壁和底板,布置緊湊,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,土建投資省,占地面積小。其中有兩個(gè)邊池交替出水,不需要單獨(dú)設(shè)置沉淀池,省卻了污泥和混合液回流設(shè)備,恒水位運(yùn)行,水頭損失小,裝機(jī)負(fù)荷低,可以大大節(jié)省動(dòng)力消耗。系統(tǒng)通過(guò)PLC可編程序控制器控制自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)行方式和控制狀態(tài)可以靈活調(diào)整,維護(hù)管理方便。 通過(guò)該工藝小試試驗(yàn)裝置在南京江寧開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠應(yīng)用,研究工藝運(yùn)行的適宜參數(shù)及對(duì)不同水質(zhì)的適應(yīng)性,通過(guò)跟蹤試驗(yàn)對(duì)工藝除磷脫氮的過(guò)程和機(jī)理進(jìn)行探討,并在連續(xù)流運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下對(duì)ORP和pH變化的特征點(diǎn)與反硝化、釋磷和硝化過(guò)程的關(guān)系及反饋控制除磷脫氮過(guò)程的可行性進(jìn)行了分析。研究了該工藝中的反硝化除磷現(xiàn)象,對(duì)反應(yīng)器污泥的反硝化除磷能力及聚磷菌組成進(jìn)行了細(xì)致研究,并對(duì)反應(yīng)器污泥的微生物相和除磷脫氮的相關(guān)性進(jìn)行了分析。建立了交替運(yùn)行工藝的污泥分布推流模型,對(duì)該工藝中污泥分布規(guī)律進(jìn)行理論化推導(dǎo),并與三池交替活性污泥工藝(UNITANK等工藝)進(jìn)行對(duì)比。 在五箱一體化活性污泥工藝中,厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)在同一池子的不同階段以及同一階段不同池子之間交替出現(xiàn),厭氧釋磷、吸磷、硝化、反硝化隨之發(fā)生,利用多種微生物和電子受體完成除磷脫氮過(guò)程,整體除磷脫氮效率高。 在水力停留時(shí)間為13h,周期設(shè)置按主體段、過(guò)渡段和沉淀段分別為90min、120min和30min,泥齡為12d～15d,邊池污泥濃度為4000mg/L～6500mg/L的工藝條件下,進(jìn)水COD濃度在421mg/L、TP濃度在4.82mg/L、TN濃度在49.6mg/L、NH4+-N濃度在45.2mg/L以下時(shí)出水能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求。 對(duì)該工藝運(yùn)行中ORP、pH、DO變化進(jìn)行研究表明:邊池在進(jìn)水?dāng)嚢柽^(guò)程中ORP、pH出現(xiàn)特征點(diǎn),與反硝化結(jié)束和厭氧磷釋放具有同步性,在曝氣過(guò)程中ORP、pH、DO同時(shí)出現(xiàn)特征點(diǎn),與硝化結(jié)束時(shí)間對(duì)應(yīng)。ORP和pH監(jiān)測(cè)信號(hào)可以用于控制脫氮和除磷過(guò)程。 該工藝在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)一定的反硝化除磷現(xiàn)象,利用有機(jī)物在脫氮的同時(shí)完成除磷過(guò)程。反應(yīng)器中污泥能利用硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮作為電子受體反硝化除磷,具有較高的反硝化除磷能力。以往的研究一般根據(jù)厭氧釋磷后在開(kāi)始階段缺氧吸磷速度和好氧吸磷速度的比值確定反硝化聚磷菌的比例,本研究發(fā)現(xiàn)在開(kāi)始階段缺氧吸磷速度大于好氧吸磷速度,提出根據(jù)厭氧釋磷后缺氧吸磷量和好氧吸磷量的比值確定反硝化聚磷菌比例的新方法。該反應(yīng)器污泥中反硝化聚磷菌比例為99.25%,能以氧氣、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮三種物質(zhì)作為電子受體的聚磷菌占全部聚磷菌的97.75%。
【圖文】：

周期交替運(yùn)行。通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式，創(chuàng)造良好的厭氧、缺氧和好氧條件以有效除磷脫氮。1、2、3、4、5－反應(yīng)器的五格，6－進(jìn)水槽，7－出水槽，8、9、10、11－進(jìn)水電磁閥，12－PLC可編程序控制器，13－進(jìn)水管，14、15、16、17、18－曝氣電磁閥，19、20、21、22、23－攪拌器，24、25－出水電磁閥，26、27－排泥電磁閥，28－排泥槽，29－鼓風(fēng)機(jī)，30－水泵圖 2.1 五箱一體化活性污泥工藝流程和控制方法示意圖

東南大學(xué)博士學(xué)位論文達(dá)到 70％以上，表明出現(xiàn)了一定的中毒反應(yīng)，整體處理效果降低。由于進(jìn)水濃度較高，從 5 月 4 日開(kāi)始停止進(jìn)水，并將反應(yīng)器混合液全部曝氣，，間歇性的加入一定葡萄糖和氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽，5 月 7 日反應(yīng)器按照正常程序運(yùn)行，但仍然不進(jìn)水。至 5 月 8 日進(jìn)水濃度恢復(fù)正常后開(kāi)始進(jìn)水，水量逐漸加大并恢復(fù)正常。反應(yīng)器污泥逐漸恢復(fù)正常，生物相觀察時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)漫游蟲(chóng)、管葉蟲(chóng)等微生物，5 月 12 日監(jiān)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì)基本恢復(fù)正常，污泥絮體圖片如圖 3.37 所示。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2647120