A2O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展.docx
- 文档编号:8161461
- 上传时间:2023-01-29
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:1.01MB
A2O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展.docx
《A2O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《A2O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
A2O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展
《水处理原理与技术》
结课论文
题目:
A2/O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展
姓名:
学号:
指导老师:
完成日期:
2012年11月16日
第一章前言1
1.1研究背景1
1.2污水生物脱氮除磷理论与国内外研究进展2
1.2.1氮磷污染物的危害2
1.2.2生物脱氮机理3
1.2.3生物除磷机理4
第二章传统生物脱氮除磷A2/O工艺发展6
2.1A2/O工艺发展6
2.2A2/O工艺流程及作用机理7
2.3传统的A2/O工艺特点8
第三章倒置A2/O工艺概述9
3.1倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺脱氮效率的差异研究9
3.1.1两种方法对比结论11
3.2倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺除磷行为的差异研究12
3.2.1两种方法对比结论15
3.3倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺微生物代谢活性的差异研究15
3.3.1两种方法对比结论结论18
3.4倒置A2/O工艺在工程上应用19
第四章KMTS工艺概述20
4.1KMTS工艺流程概述20
4.2KMTS工艺脱氮原理及特性分析21
4.3KMTS工艺除磷原理及特性分析22
4.4KMTS工艺与传统的A2/O工艺脱氮除磷比较23
4.4.1工艺流程及特点的比较23
4.4.2工艺参数的比较24
4.4.3氮磷去除率的比较24
4.5KMTS工艺在工程上应用25
第五章其他工艺介绍27
5.1UCT/MUCT/VIP工艺27
5.2JHB工艺28
5.3MUCT/JHB工艺在工程上应用28
第六章结论31
参考文献:
32
A2/O生物同步脱氮除磷及其改良工艺进展
摘要水体富营养化已成为全球性问题。
造成水体富营养化的根本原因在于水体中氮、磷等营养物质含量过高,有效控制城镇污水氮、磷排放是解决其问题的根本途径。
因此,城镇污水生物脱氮除磷技术日益成为污水处理领域的研究热点。
本文主要以常规A2/O工艺为根据,讨论了下列一些改进的方法:
倒置A2/O工艺、KMTS工艺、UCT/MUCT/VIP工艺、JHB工艺。
(1)倒置A2/O工艺是通过改变A2/O工艺氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置实现的,其优点在于活性污泥微生物代谢能力的提高,从生化反应活性角度揭示不同工艺系统微生物能量代谢效率的差异及其对系统脱氮除磷效能的影响。
(2)KMTS工艺特点是除有机物、氮、磷的反应主要在厌氧、缺氧、好氧环境下交替进行。
同时设置四个回流点,使得水质变化灵活,调节灵敏。
(3)UCT/MUCT/VIP工艺污泥和混合液回流得到单独控制,且缺氧池一分为二:
①二套内回流相互独立;②回流污泥进入第1缺氧段,而第一段缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。
因此不仅可以避免因回流污泥中的NO3-—N回流至厌氧段而干扰磷的厌氧释放和降低磷去除率的现象,而且厌氧区中溶解氧、缺氧段的停留时间可独立控制,从而更容易实现高效、稳定的脱氮除磷效果。
(4)JHB工艺是在A2/O工艺到厌氧池污泥回流线路中增加了一个缺氧池,将二沉池有机物厌氧消化,以消除硝酸盐对厌氧池厌氧环境的不利影响。
关键字脱氮除磷;A2/O工艺;倒置A2/O;KMTS工艺;工程应用
第一章前言
1.1研究背景
水污染是指水体中由于因某种物质的介入,而导致其物理、化学、生物或放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,进而危害人类的健康,并且破坏生态环境,造成水质恶化的一种现象[1]。
近年来,随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,大量的工农业生产废水和生活污水及废弃物排入水体,使其受到污染越来越严重。
全球性水污染问题已是人类面临的主要问题之一,它对人类生存和社会经济发展构成越来越严重的威胁。
因此防治水体恶化,保护水资源,走可持续的发展道路成为人类的目标。
水资源作为不可替代的自然资源,在经济发展和人类生活中占有重要地位。
我国的水存在两大主要问题:
一是水资源短缺,二是水污染加重。
我国是一个干旱缺水严重的国家。
近年来,我国河流、湖泊、海湾以及近海海域的水环境污染状况比较严重,内陆的水体富营养化对城市水环境正常功能的发挥构成了严重威胁;海域的赤潮屡屡发生,其所造成的危害也越来越大。
由氮、磷等营养元素的过量排放引发的水体富营养化问题日趋严重,因此要控制水体富营养化防止水体污染,其最根本途径就是对污染源进行治理,控制污染物的排放量,使污水处理厂(设施)出水的氮磷含量必须达到更严格的标准。
目前,污水排放标准的日趋严格是世界各国普遍的发展趋势。
以控制水体富营养化为目的的氮、磷去除已成为各国主要的奋斗目标。
由此可见,污水深度脱氮除磷处理是无论新建污水处理厂还是已有污水处理厂都面临的问题[2]。
目前,A2/O工艺由于在同步脱氮除磷工艺中具有相对于其他工艺构造简单、运行费用低、总水力停留时间短、不易产生污泥膨胀、控制复杂性小等优点,因此在国内外城市污水处理厂中得到了广泛的应用。
据统计,我国约有50%以上的污水处理厂采用的是A2/O及其变形工艺[3]。
但是,由于A2/O工艺的过程、反应均极为复杂,影响因素众多,因此相关各现象的机理和操作控制条件等仍然不十分明确,给实际工程应用造成了一定的困难。
本文主要介绍A2/O工艺及改造后的A2/O工艺。
1.2污水生物脱氮除磷理论与国内外研究进展
当今世界,随着污水排放标准的不断提高,保护水环境是目前世界各国普遍的发展趋势;以控制富营养化为目的氮磷脱除已成为各国为解决水环境问题的主要奋斗目标。
随之而来,脱氮、除磷工艺都有了较大发展。
常用的污水处理方法主要有物理法、化学法和生物法。
物理法和化学法过程复杂、成本较高,对环境容易产生二次污染;再有,再生方法不完善,只适合中小水量使用,难以推广应用。
而生物法因工艺简单、处理能力强、运行方式灵活,近年来已成为城市污水脱氮除磷的重要方法,得到广泛应用。
1.2.1氮磷污染物的危害
(1)水体中含氮化合物对人类和生物的危害
如果饮用水中NO3-和NO2-的含量过高,在自然条件下可能会转化为亚硝胺,这是一种致癌、致畸和致突变物质,可增加肝癌、胃癌、食管癌的发病率;损伤人体心血管系统,以及干扰机体对维生素A的利用,导致维生素A缺乏症[4]。
(2)增加水处理成本,影响水源水质
氨氮会与氯作用生成氯胺,当水源中氨氮浓度较高时,将会使得氯消耗量增加。
而在加氯消毒的过程中会生成三氯甲烷等有害物质,加氯量越大,生成的有害物质愈多。
(3)导致受纳水体富营养化
正常情况下,湖泊水体中的生物都处于相对平衡状态,但水体受到污染发生水体富营养化时,藻类和其他浮游生物迅速繁殖,漂浮在水面上的藻类不仅阻碍水体自然补充氧气,还使阳光不能透射到水中,减少光合作用,造成水体中溶解氧下降,导致水体中的生物大量死亡,水体生态平衡遭到严重破坏。
这些富集的藻类还能分泌有毒有害物质并释放到水体中,造成水质进一步恶化。
死亡的藻类经沉淀使有机物转入深层水体,深层水体缺乏氧气导致有机物厌氧分解,此过程伴随着硫化氢气体的产生。
不仅如此,部分藻类还能够散发出腥臭异味。
水体富营养化不仅影响了景观水质,还增加了水处理的技术难度和制水成本。
1.2.2生物脱氮机理
(1)传统的生物脱氮机理
污水中的氮一般以有机氮、氨氮、亚硝酸盆氮和硝酸盐氮等四种形态存在。
生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。
其中有机氮占生活污水含氮量的40%一60%,氨氮占50%一60%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0-5%。
传统的生物脱氮是通过硝化反应和反硝化反应来完成的,由于硝化反应和反硝化反应是不同细菌在不同的条件下来完成的,所以生物脱氮是在不同的处理单元中完成的,这种传统的脱氮过程己为人们熟知团。
通常生物脱氮主要有通过厌氧和好氧这两个过程来完成。
有机氮在硝化菌的作用下转化为硝酸盐氮,而硝酸盐氮又在厌氧的情况下通过反硝化菌的作用转化为氮气而从污水中脱除。
在脱氮反应过程中不同细菌的生长条件不同,不同反应过程对能量、物质的需求也不同,传统生物脱氮工艺面临着泥龄、碳源等多方面的矛盾,于是为缓解这些矛盾的新型工艺应运而生。
(2)短程硝化反硝化(ShortcutNitrification-Denitrification)
许多试验证明,可以按照氨氮转化为亚硝酸氮再进一步还原为氮气的过程实现短程硝化反硝化脱氮,就是将硝化控制在亚硝化阶段,然后进行反硝化。
短程硝化反硝化具有减小反应器容积、节省曝气量、减少污泥产量、减少投碱量和产酸量等优点。
但其缺点是不能长久稳定的维持亚硝酸氮的积累[5]。
(3)同步硝化反硝化(SimultaneousNitrificationandDenitrification,SND)
同步硝化反硝化即在一定条件下,硝化和反硝化在同一处理条件和同一处理空间内发生。
近年许多国内外研究者发现存在同时硝化反硝化现象,尤其是有氧条件下的反硝化现象确实存在于不同的生物处理系统中[6]。
2003年Zeng,R.J.,LemaireR成功证实了在厌氧/好氧反应器内硝化反硝化同时发生。
同步硝化反硝化有利于满足污水处理过程中对碱度以及碳源条件的要求,并且节省曝气量,进一步降低能耗。
(4)厌氧氨氧化技术
厌氧氨氧化技术的原理为在厌氧条件下以亚硝酸氮和硝酸氮为电受体,将氨转化为氮气。
参与厌氧氨氧化的细菌为自养型细菌,因此不需要外加碳源来维持反硝化。
1990年荷兰Delft技术大学Kluyer生物技术实验室开发出ANAMMOX工艺(AnaerobicAMMoniumOxidation),即厌氧氨氧化工艺。
显然,该工艺具有改善酸碱平衡,有效降低曝气量和污泥产量的优点并适用于高氨氮浓度废水的处理。
(5)好氧反硝化生物脱氮
最早,反硝化过程被认为是一个严格的厌氧过程,20世纪80年代后期以来,生物脱氮生物学方面有了很大进展。
人们曾多次观察到在没有明显缺氧段的活性污泥法中存在脱氮现象,发现了好氧反硝化菌,这些好氧反硝化菌同时也是异养硝化菌,这类细菌可将氨在好氧条件下直接转化成气态产物。
生物学研究表明,在好氧和缺氧条件下好氧反硝化菌能够将硝酸盐还原形成氧化氮和氧化亚氮[7]。
好氧反硝化菌的发现为生物脱氮理论掀开了新的一页。
1.2.3生物除磷机理
(1)传统的生物除磷理论
传统的生物除磷理论认为整个除磷过程是由聚磷菌PAO通过厌氧和好氧两个过程来完成的。
在厌氧区兼性菌通过发酵作用将溶解性有机物转化为乙酸盐等低分子挥发性有机物(VFAS)。
在厌氧条件下聚磷菌吸收了这些或来自原污水的VFAS将其运送到细胞内,同化成胞内碳能源储存物(PHB),所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。
在好氧条件下,这些专性好氧的聚磷菌活力得到恢复,以氧为电子受体,氧化胞内贮存的PHB及利用产生的能量过量地从环境中摄磷,在聚磷菌细胞内合成多聚磷酸盐加以积累,最终以剩余污泥的形式排放出去。
生物除磷机理
(2)反硝化生物除磷机理
在生物除磷的不断探索中,研究者们在研究中发现了一种“兼性厌氧反硝化除磷细菌”(DPB),这种细菌可以在缺氧条件下,利用硝酸盐作为电子受体氧化胞内贮存的PHB,并从环境中摄磷,实现同时反硝化和过度摄磷,为生物除磷扫一开了新的思路。
反硝化生物除磷的原理是:
在缺氧条件下,反硝化聚磷菌(DPB)以N03-为电子受体,以其在厌氧条件下吸附有机物合成的内原多聚物PHA为间接电子供体,利用降解储存在胞内的PHA产生了ATP,大部分供给自身细胞合成(糖原的合成)和维持细菌的生命活动,一部分则用于过量摄取污水中的无机磷酸盐,并以聚磷的形式储存在细胞体内;同时,NO3-被还原为N2,从污水中逸出。
与传统生物除磷理论不同的是氧化细胞内贮存的PHA时,电子受体是NO3-而不是氧。
在反硝化除磷过程中,DPB使得摄磷和反硝化过程同一个环境中完成,不仅节省了脱氮对碳源的需求;而且摄磷在缺氧内完成可缩小好氧区的体积,降低了基建成本[8]。
(3)同步硝化反硝化机理
近年来,研究人员曾多次发现在好氧系统中存在总氮的损失问题。
基于这些发现,提出了同步硝化反硝化(SND)的概念。
同步硝化反硝化技是指同一个反应器中,硝化和反硝化两个过程在同时发生,与传统的硝化反硝化相比,系统不需要明显的缺氧时间段或缺氧分区,就能将总氮去除的技术[9]。
同步硝化反硝化工艺与传统的脱氮工艺相比具有很多优势:
①减少氧的供应量。
DO在0.5mg/l附近时硝化和反硝化速率相等,则易于实现彻底的SND。
②减少了容积,降低了基建投资。
在SND工艺中,硝化反硝化同时进行,硝化反应产生的硝酸盐和亚硝酸,可以作为反硝菌的基质进行反硝化作用。
所以SND工艺将省去缺氧区或减小其容积,因使生物脱氮的流程缩短;③维持pH值。
pH值对硝化和反硝化都有影响,而硝化过程消耗碱度,反硝化过程产生碱度,所以同步硝化反小能保持系统中的pH值相对稳定,降低对生物反应及活性的影响。
第二章传统生物脱氮除磷A2/O工艺发展
A2/O工艺亦称A-A-O工艺,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(生物脱氮除磷)。
按实质意义来说,本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法,生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O工艺是流程最简单,应用最广泛的脱氮除磷工艺。
2.1A2/O工艺发展
图2-1
1932年Wuhrmann利用内源反硝化建立了后置反硝化工艺,如图2-1,但该工艺内源反硝化效率很低,所需反应容积很大。
该工艺通常需要外加碳源来提高脱氮效率。
图2-2是Ludzack和Ettinger提出的前置反硝化工艺,在该工艺中由进水有机物提供氢供体。
好氧区回流污泥中的硝酸盐氮进入缺氧区进行反硝化。
由于此混合不充分,脱氮效果不理想。
图2-2Ludzack-Etinger工艺
在上述工艺的基础上,Barnard提出了A/O工艺(图2-3)。
该工艺将缺氧反硝化池和好氧硝化池分开,其主要特征是运行负荷高、水力停留时间短、污泥龄短。
图2-3A/O工艺
Barbard将A/O工艺与Wuhrman工艺结合提出了Barnard工艺(图2-4)。
该工艺认为第二个缺氧池可以把A/O工艺剩余的硝酸盐进一步反硝化,后面连接的曝气池将反硝化产生的N2吹脱。
该池容积较小,尽量减少微生物的衰减以避免影响出水氮的浓度。
图2-4Barnard工艺
在该工艺的研究中,Barnard发现当前置反硝化工艺前端存在厌氧区时,系统具有明显的除磷效果。
为了强化这种效果,在工艺前端加入一个厌氧段,形成5阶段Phoredox工艺(图2-5)。
5阶段Phoredox工艺首次把生物脱氮和除磷结合在一个系统中。
图2-5五阶段Phoredox工艺
Deakyhe,Patel和Krichten认为[10],在五阶段Phoredox工艺中,微生物可能在二级缺氧池再次释磷。
而这种释磷不会产生吸磷动力,故在其后的好氧池中不会出现大量吸磷。
因此,进一步取消二级缺氧和好氧池,即为改进的三段Phoredox工艺,亦称A2/O工艺。
2.2A2/O工艺流程及作用机理
l)在厌氧区,经初沉池出沉淀后的污水和系统回流污泥进入该区。
厌氧池中的溶解氧及硝酸盐和亚硝酸盐等电子受体的浓度相当低(接近零),污水中一可生物降解的大分子有机物在兼性厌氧发酵细菌的作用下,降解为小分子的挥发性脂肪酸(VFAS)等发酵产物。
同时聚磷菌以易降解有机基质挥发性脂肪酸(VFAS)为碳源进行释磷。
所以,在厌氧区了一部分有机物得到去除。
过了厌氧区的停留时间后,污水污泥混合液从厌氧区进入缺氧区。
2)在缺氧区,硝酸还原菌、亚硝酸还原菌以及反硝化聚磷菌等其能利用硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体进行缺氧生长而在缺氧池中成为优势菌。
消化液回流带来的大量的硝酸盐和亚硝酸盐在反硝化菌的作用下进行反硝化生成氮气,同时反硝化细菌以污水中的有机物为碳源,从而实现同时去碳与脱氮的目的。
反映完成后的污水含有较低浓度的碳氮和较高浓度磷,随后进入好氧区。
3)在好氧区,在曝气充氧的条件下,聚磷菌以O:
电子受体,进行分解体内贮存的PHA并释放能量,一部分用于菌体生长,一部分用于过量吸取污水中的溶解性磷酸盐以聚磷盐形式贮存于聚磷菌细胞体内。
使磷从污水转移到聚磷菌细胞体内,最终细胞体内的聚磷酸盐随剩余污泥排走以达到去除磷的目的,大大降低污水中磷的浓度。
在经历厌氧和缺氧环境后,进入好氧区的污水中各种有机物的浓度己经很少,对自养硝化菌来说是十分有利于其生长繁殖。
在好氧的环境下,氨氮在硝化菌的作用下,将水中的氨氮转化为NO2一和NO3一。
同时好氧区大量的硝化混合液回流到缺氧区,将好氧区硝化产生的NOx一在缺氧区进行反硝化进行脱氮。
4)在二沉池,污泥进行了絮凝浓缩。
一部分浓缩污泥回流至厌氧区,进行厌氧释磷,同时并保持系统中活性污泥浓度;另一部分则携带超量吸收磷的聚磷菌体以剩余污泥形式排出系统。
图2-6A2/O工艺流程
2.3传统的A2/O工艺特点
纵观A2/O,该工艺主要具有以下特点:
(1)设置初沉池,利用物理法降低进入二级处理的有机物和悬浮物负荷。
(2)处理单元多,管理复杂,要求具有较强的技术管理水平。
(3)较适用于中等负荷的大型污水处理厂[11]。
(4)厌氧、缺氧、好氧环境交替,同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
(5)在同类工艺中,该工艺流程较为简单,水力停留时间也少。
第三章倒置A2/O工艺概述
图3-1
根据该研究,张波将常规生物脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置,首次提出了倒置A2/O工艺[12-14]。
通过生产性试验研究证明:
将常规A2/O工艺的厌氧、缺氧环境倒置,可以明显提高系统的除磷脱氮能力。
倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺脱氮效率的差异研究在同等条件下,A2/A1/O方式的出水PO43—P和总N的去除效果均优于常规A2/O工艺。
倒置A2/O工艺的特点在于:
(1)聚磷微生物厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境,其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分的利用;
(2)参与回流的所有污泥均经历完整的释磷、吸磷过程,故在除磷方面具有“群体效应”优势;[15-16](3)将缺氧区置于工艺首段,反硝化的碳源要求优先得到满足,提高了系统的脱氮能力;(4)回流污泥和内循环合并为一个回流系统,因而流程简捷,易于推广。
可见,倒置A2/O工艺突破了传统生物脱氮除磷理论,且流程简单,造价低,运行费用省。
目前,该工艺已得到广泛的认可,新建污水处理厂设计中已经开始采用。
3.1倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺脱氮效率的差异研究
倒置A2/O工艺呈缺氧/厌氧/好氧的布置形式,倒置A2/O工艺将缺氧区提前,并取消好氧硝化液内回流,污泥直接回流到缺氧段。
进入生化反应系统的污水首先进入缺氧区,回流污泥中携带的硝酸盐在反硝化菌的作用下进行缺氧反硝化[17],进水中的碳源优先进行反硝化反应,这种布置方式为系统脱氮提供了良好的条件。
因此,倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺在脱氮效率及脱氮机制上均存在一定的差异。
本章首先研究两平行对比系统脱氮能力及效率的差异,并基于两系统的脱氮行为进一步分析比较倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺脱氮机制的差异。
脱氮效果及分析
从图3-3可以看出,在工况1条件下的进水氨氮浓度在50-70mg/L之间,由于水温较高且曝气量充足,两系统都具有很好的硝化效果,倒置A2/O工艺系统和常规A2/O工艺系统氨氮平均去除率分别为99.13%和98.14%,出水氨氮平均浓度分别为0.49mg/L和1.06mg/L。
图3-4为工况2条件下氨氮去除效果示意图,在工况2条件下,试验进水氨氮浓度在40~50mg/L之间,低碳源负荷没有对氨氮的硝化产生很大的影响,两系统氨氮平均去除率均较高,分别为98.84%和97.65%。
出水氨氮平均浓度分别为0.54mg/L和1.09mg/L。
生物硝化是自养好氧型微生物来完成的,反应过程中不需要有机碳源,因此有机物浓度不是其生长的限制性因素。
理论上,在活性污泥系统中,硝化菌与异养菌相比,硝化菌产率低,比增长速率小,BOD/TKN会影响异养菌和硝化细菌对底物以及溶解氧的竞争,影响硝化效果。
本实验进水碳源为乙酸和丙酸,均为挥发性脂肪酸,在经过系统反硝化脱氮和厌氧释磷的需求后进入好氧阶段的碳源有限,当反应温度较高且好氧阶段曝气量充足的条件下,进水碳源并不会对系统的硝化作用产生很大的影响,两系统均能达到良好的硝化效果。
从整体来看倒置A2/O工艺对氨氮的去除率略高于常规A2/O工艺,且对氨氮的去除效果更加稳定。
进水中的硝酸盐浓度很低,因此出水中的硝酸盐主要来自好氧阶段的硝化作用。
在工况1条件下,倒置A2/O工艺系统出水硝酸盐浓度为3.77~8.59mg/L,平均值5.30mg/L。
常规A2/O工艺系统出水硝酸盐浓度为4.17~10.29mg/L,平均值为6.62mg/L。
工况2条件下两系统出水硝酸盐浓度略有升高,主要是由于随着进水CODCr负荷的减小,系统反硝化所需要的碳源不足,从而限制了系统的反硝化作用。
倒置A2/O工艺系统出水硝酸盐浓度为4.67~9.32mg/L,平均值5.80mg/L。
常规A2/O工艺系统出水硝酸盐浓度为6.26~11.71mg/L,平均值为8.17mg/L。
在两工况条件下,倒置A2/O工艺的出水硝酸盐浓度均小于常规A2/O工艺,说明倒置A2/O工艺的反硝化效果较好。
分析两组数据可知,进水碳源浓度减小对倒置A2/O系统的反硝化作用影响较小。
在常规A2/O系统中工况2条件下的硝酸盐浓度较工况1条件下提高了23.41%,进水碳源浓度的降低严重影响其反硝化过程。
进水中亚硝酸盐浓度也很低,两系统在工况1和工况2条件下的出水亚硝酸盐均低于0.2mg/L,不会产生亚硝酸盐的积累。
由此可以看出倒置A2/O系统的脱氮能力优于常规A2/O系统,此结论在工况2条件下表现的尤为明显。
这正是倒置A2/O工艺将缺氧区前置来实现的,倒置A2/O工艺将缺氧区前置优先满足了反硝化对碳源的需求,从而使系统的反硝化能力优于常规A2/O工艺。
3.1.1两种方法对比结论
(1)在高碳源负荷条件下,倒置A2/O工艺对有机物和氨氮的去除率较常规A2/O工艺分别提高2.59%和0.99%;在低碳源负荷条件下,倒置A2/O工艺对有机污染物、氨氮的去除率较常规A2/O工艺提高2.77%和1.19%。
结果表明,常规A2/O系统的CODCr去除率受进水有机物浓度的影响较大,在较高进水碳源条件对有机物的处理效果不佳,倒置A2/O系统对有机物的去除率较常规A2/O系统更具有稳定性;倒置A2/O工艺的出水氨氮、硝酸盐以及亚硝酸盐均低于常规A2/O工艺出水,具有更好的脱氮效果。
(2)高碳源负荷条件下的静态试验表明:
倒置A2/O工艺在好氧段对氨氮的硝化能力和硝化速率均优于常规A2/O工艺,具有较高的硝化活性;在厌氧/缺氧段,倒置A2/O系统较常规A2/O系统具有更好的反硝化能力。
3.2倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺除磷行为的差异研究
传统的脱氮除磷工艺如常规A2/O工艺为了满足厌氧释磷的碳源需求将厌氧区放在工艺的最前端,但反硝化菌在利用硝酸盐进行反硝化的同时与聚磷菌竞争碳源,从而破坏了厌氧压抑环境。
厌氧释磷结束后,聚磷微生物在后续的缺氧环境中利用硝酸盐为电子受体进行吸磷,但由于以硝酸盐为电子受体的反应产能效率较低,从而磷的吸收速率较低,但该较低的吸磷效率却以胞内贮能物质的大量消耗为代价,导致聚磷微生物在好氧条件下可利用的吸磷动力减少,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- A2O 生物 同步 及其 改良 工艺 进展