城市污水处理厂脱氮除磷及其影响因素影响研究

【摘要】：我国污水排放的要求逐步严格，对污水的排放要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。致使许多已建污水厂需要提标改造来达到稳定排放的要求。本文结合石家庄市某城市污水处理厂二级处理实际运行现状，运用物料衡算和微生物生长动力学等方法，分析了污水厂对污染物的去除效果，并利用烧杯试验研究了温度、DO、碳源浓度和污染物起始浓度这四种因素对脱氮除磷的影响。 通过对污水厂13个月的出水数据进行统计分析，发现污水厂处理运行中存在以下三个问题：(1)厌氧池进水有机物浓度和氮磷浓度较高，厌氧池进水COD、NH_4~+-N、TN和TP与总进水设计值相比分别高出39mg/L、21.6mg/L、27.8mg/L和3.32mg/L；(2)出水COD和SS达标率较低，在监测期间，出水COD和SS达不到二级排放标准的天数分别为152天和138天；(3)脱氮除磷水平较低，TN和TP去除率分别为63.0%和64.5%，出水TN和TP均值分别为30.7mg/L和2.03mg/L。 对问题进行分析发现：问题一主要是由于污水厂进水污染物浓度过高，同时泥区污泥脱水滤液直接排入工艺前端，也提高了厌氧池进水氮磷浓度；污水中COD降解速率缓慢是导致出水COD达标率低的主要原因，SS达标率低是由于好氧池MLSS增高，污泥沉降性能下降引起的；脱氮效果差是由于缺氧池前端NO_3~--N浓度不足，造成缺氧池脱氮量较低，仅占总脱氮量的32.2%，除磷效果差是由于进入厌氧池的NO_3~--N对聚磷菌厌氧释磷产生不利影响，同时污泥脱水滤液的直接排入，增加了工艺的磷负荷。 污水厂进水温度在16.3~27.7℃变化时，温度越高越有利于硝化反应和反硝化反应的进行；随着DO的上升，硝化速率和吸磷速率都有所提高，但综合考虑，好氧池的DO控制在3.0mg/L时较适宜；碳源浓度对脱氮除磷影响较大，碳源浓度较高时有利于厌氧释磷和缺氧反硝化速率的提高，但缺氧除磷却明显降低；NH_4~+-N起始浓度较低时对硝化速率的影响较小，而当其大于58.4mg/L时硝化速率明显降低；系统的脱氮效果可以通过提高内回流比至200%来提高；进入厌氧池的NO_3~--N对释磷产生不利影响，随着NO_3~--N起始浓度的增加，厌氧释磷速率越低。 【关键词】：A~2/O工艺 脱氮除磷 NO_3~--N 影响因素
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-12
• 第1章 绪论12-28
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 我国水资源现状和水处理现状12-14
• 1.1.2 石家庄市水资源现状和水处理现状14-15
• 1.2 A~2/O 生物脱氮除磷工艺国内外研究与应用现状15-25
• 1.2.1 脱氮除磷机理与新技术15-19
• 1.2.2 A~2/O 工艺的发展和特点19-20
• 1.2.3 A~2/O 脱氮除磷的机理研究20
• 1.2.4 A~2/O 工艺的影响参数20-23
• 1.2.5 A~2/O 工艺在国内外应用现状23-25
• 1.3 A~2/O 工艺问题分析与对策25-27
• 1.3.1 A~2/O 工艺存在的问题25-26
• 1.3.2 A~2/O 工艺的改进措施26-27
• 1.4 课题研究的内容和意义27-28
• 1.4.1 课题研究的内容27
• 1.4.2 课题研究的意义27-28
• 第2章 污水厂概况28-39
• 2.1 工程概况28-29
• 2.2 工艺概况29-32
• 2.2.1 工艺流程29
• 2.2.2 污水流经主要构（建）筑物设计参数29-32
• 2.3 运行状况32-38
• 2.3.1 监测项目与分析方法32
• 2.3.2 处理水量与进水水质32-35
• 2.3.3 该厂二级处理运行效果35-37
• 2.3.4 二级处理运行中存在的问题37-38
• 2.4 小结38-39
• 第3章 生物处理单元问题分析39-58
• 3.1 试验材料与研究方法39-44
• 3.1.1 试验材料39-40
• 3.1.2 分析方法40-44
• 3.2 污染物沿程变化44-48
• 3.2.1 COD 沿程变化44-45
• 3.2.2 氮的沿程变化45-46
• 3.2.3 磷的沿程变化46-48
• 3.3 实际运行内回流比48
• 3.4 MLSS 对脱氮除磷效果的影响48-50
• 3.5 微生物合成、分解代谢脱氮除磷比例50-51
• 3.6 生化反应效果分析51-57
• 3.6.1 硝化效果51-53
• 3.6.2 反硝化效果53-54
• 3.6.3 释磷吸磷效果54-56
• 3.6.4 缺氧池除磷效果56-57
• 3.7 小结57-58
• 第4章 各因素对脱氮除磷的影响58-81
• 4.1 各因素对脱氮除磷的影响的试验方案58
• 4.2 温度对脱氮除磷的影响58-64
• 4.2.1 温度对硝化反应的影响59-61
• 4.2.2 温度对反硝化反应的影响61-62
• 4.2.3 温度对释磷、吸磷反应的影响62-64
• 4.3 DO 对脱氮除磷的影响64-68
• 4.3.1 DO 对硝化反应的影响64-65
• 4.3.2 DO 对吸磷反应的影响65-66
• 4.3.3 曝气系统的供气量66-68
• 4.4 碳源浓度对脱氮除磷的影响68-73
• 4.4.1 碳源浓度对硝化反应的影响68-69
• 4.4.2 碳源浓度对反硝化反应的影响69-71
• 4.4.3 碳源浓度对除磷效果的影响71-72
• 4.4.4 碳源浓度对缺氧池吸磷的影响72-73
• 4.5 起始浓度对脱氮除磷的影响73-79
• 4.5.1 NH_4~+-N 起始浓度对硝化反应的影响73-74
• 4.5.2 NO_3~--N 起始浓度对反硝化反应的影响74-76
• 4.5.3 NO_3~--N 起始浓度对释磷反应的影响76-78
• 4.5.4 PO_4~(3-)-N 起始浓度对释磷反应的影响78-79
• 4.6 优化控制建议79-80
• 4.7 小结80-81
• 结论81-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-88
• 作者简介88-89

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