侧流除磷分段进水SBR工艺处理低碳源污水试验研究

【摘要】： 水体富营养化的日益严重迫使城镇污水处理厂出水的氮、磷浓度排放标准更加严格,确保良好的脱氮除磷效果显得愈发重要。而部分城市地区的城市污水有机物浓度越来越低、污水COD/TN持续下降,如何提高低C/N比城市污水的脱氮除磷效果,已成为城市污水处理的难题。针对低碳源城市污水的碳源有机物严重缺乏,脱氮除磷效果难以同时满足的现状,采用分段进水SBR结合污泥外循环侧流除磷技术的新型组合工艺(Phostrip-step-feed-SBR,简称P-SF-SBR),通过合理分配污水中的碳源并限制好氧段曝气量的方式,减少碳源物质的无效或过度氧化,提高同步脱氮除磷效果。试验以COD/TN为2.9~4.4的低碳源城市污水为研究对象,考察了长污泥龄的SF-SBR工艺和P-SF-SBR工艺在不同曝气量下的同步脱氮除磷效果,结果表明: ①控制系统曝气量在较低范围(3.57 m3/h·m3左右),分段进水SBR工艺比传统单步进水SBR工艺更具脱氮优势。在进水COD浓度低于200mg/L,平均C/N比为4.4的情况下,采用分2段减量进水方式的SF-SBR系统COD、NH3-N、TN的去除率分别为86.3%、95.7%、66.3%。在相同曝气量下,传统单步进水SBR系统对平均C/N比为4.6的污水COD、NH3-N、TN的去除率分别为91.8%、79.2%、51.4%。 ②曝气量对SF-SBR系统的硝化、脱氮效果有影响:曝气量过低,好氧段DO浓度一直维持在0.2mg/L以下,系统硝化效果不理想,出水NH3-N、TN均较高;曝气量过高,好氧段末期DO浓度大幅上升,系统硝化效果优异、反硝化脱氮效果差,出水NH3-N基本为0mg/L,但TN浓度高。 ③在曝气量为3.57 m3/h·m3的条件下,进水方式对SF-SBR系统的污染物去除效果有影响:采用分2段等量进水方式时,系统对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为78.8%、87.5%、57.5%、13.6%;采用分2段减量进水方式时,系统对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为86.3%、95.7%、66.3%、31.9%。 ④在进水COD浓度低于200mg/L、C/N比为3.9、C/P比为25.9的条件下,控制曝气量为3.57 m3/h·m3、SRT为80d,分2段进水P-SF-SBR工艺对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为87.5%、99.1%、63.0%、93.2%,出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。 ⑤进一步降低进水COD浓度,使C/N比为2.9、C/P比为20.2的条件下,控制曝气量为3.57 m3/h·m3、SRT为80d,分3段进水的P-SF-SBR工艺对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为83.1%、97.4%、65.1%、93.7%,出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。 ⑥曝气量对P-SF-SBR系统的除磷效果有影响:当曝气量等于或低于3.57 m3/h·m3时,系统除磷效果良好,出水TP浓度维持在0.5mg/L以下;当曝气量大于3.57 m3/h·m3时,系统除磷效果不稳定,出水TP浓度出现波动。 【关键词】：低碳源城市污水 曝气量 除磷脱氮 侧流除磷 分段进水SBR
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-26
• 1.1 我国水资源现状10-11
• 1.1.1 水资源污染现状10-11
• 1.1.2 低C/N 比城市污水概况11
• 1.2 传统生物脱氮除磷技术及存在的问题11-17
• 1.2.1 传统生物脱氮原理及技术11-13
• 1.2.2 传统生物除磷原理及技术13-15
• 1.2.3 同步脱氮除磷技术15
• 1.2.4 传统脱氮除磷技术存在的问题15-17
• 1.3 新型脱氮除磷技术17-21
• 1.3.1 脱氮新技术17-19
• 1.3.2 反硝化除磷技术19-20
• 1.3.3 侧流除磷技术20-21
• 1.4 分段进水处理技术研究进展21-23
• 1.5 低氧脱氮除磷工艺研究进展23-24
• 1.6 课题目的及课题来源24-26
• 1.6.1 课题目的24-25
• 1.6.2 课题来源25-26
• 2 试验装置及研究方法26-34
• 2.1 P-SF-SBR 工艺26
• 2.2 试验装置及运行方式26-28
• 2.2.1 试验装置26-27
• 2.2.2 运行方式27-28
• 2.3 试验条件28-29
• 2.3.1 试验水质28-29
• 2.3.2 测试方法29
• 2.4 试验内容及方法29-31
• 2.5 污泥培养驯化及系统的启动31-34
• 3 不同曝气量下 SF-SBR 工艺脱氮除磷试验34-64
• 3.1 等量进水SF-SBR 工艺试验34-44
• 3.1.1 总体运行效果35-37
• 3.1.2 有机物去除效果37-38
• 3.1.3 氮去除效果38-42
• 3.1.4 磷去除效果42-43
• 3.1.5 典型周期DO 变化过程43-44
• 3.2 减量进水SF-SBR 工艺试验44-54
• 3.2.1 总体运行效果45-48
• 3.2.2 有机物去除效果48-49
• 3.2.3 氮去除效果49-53
• 3.2.4 磷去除效果53
• 3.2.5 典型周期DO 变化过程53-54
• 3.3 单步进水SBR 脱氮对比试验54-59
• 3.3.1 总体运行效果55-56
• 3.3.2 有机物去除效果56-57
• 3.3.3 氮去除效果57-59
• 3.4 污泥量及沉降性能59-61
• 3.5 本章小结61-64
• 4 不同曝气量下 P-SF-SBR 工艺脱氮除磷试验64-92
• 4.1 分2 段进水脱氮除磷试验64-76
• 4.1.1 总体运行效果65-67
• 4.1.2 有机物去除效果67-69
• 4.1.3 氮去除效果69-73
• 4.1.4 磷去除效果73-75
• 4.1.5 典型周期DO 变化过程75-76
• 4.2 分3 段进水脱氮除磷试验76-88
• 4.2.1 总体运行效果77-79
• 4.2.2 有机物去除效果79-80
• 4.2.3 氮去除效果80-83
• 4.2.4 磷去除效果83-87
• 4.2.5 系统磷平衡87
• 4.2.6 典型周期DO 变化过程87-88
• 4.3 污泥量及沉降性能88-89
• 4.4 本章小结89-92
• 5 结论及建议92-94
• 5.1 结论92-93
• 5.2 建议93-94
• 致谢94-96
• 参考文献96-102
• 附录102
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文102

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