论文部分内容阅读
低碳氮比问题是我国大多数污水处理不达标的原因之一,如何用最低的成本来提高脱氮效率是我们研究的目标。本研究将生物絮凝吸附、水解酸化和前置反硝化曝气生物滤池三个工艺组合起来对校园生活污水进行处理。污水先进入生物絮凝吸附工艺进行强化一级处理,然后水解酸化液与生物絮凝吸附工艺中沉淀池出水一同进入BAF系统中进行深度处理。组合工艺在运行之前,首先分别对三个工艺进行启动。启动完成后,运行组合工艺。先分别研究pH值和污泥接种量对絮凝污泥水解溶出的影响,确定适合絮凝污泥水解酸化的最佳碱性pH值和最佳污泥接种量。然后待组合工艺稳定运行时,对组合系统的脱氮性能进行研究。对比不同工况COD、NH4+-N和TN的去除情况,确定最佳投配比;并在最佳投配比条件下,对组合工艺的碳源去向进行物料平衡分析。研究pH值对絮凝污泥水解酸化的影响时,不同的pH值下,SCOD、VFAs和PO43--P产量均随着时间的延长而增加,在pH=11时取得最大值分别为1270mg/L、341mg/L和38.73mg/L。NH4+-N和TN的溶出量在pH=11时取得最小值分别为48.86mg/L和49.93mg/L。在pH=11时,ρSCOD∶ρVFAs∶ρ(N)∶ρ(P)=155:47:6:5,ρ(SCOD+VFAs)=1409mg/L,此时水解酸化效果最好,既保证有足够的SCOD和VFAs等有机物生成,而且氨氮、磷酸盐的释放也不多。所以,适合生物絮凝污泥水解酸化的最佳pH值为pH=11。研究污泥接种量对絮凝污泥水解酸化的影响时,相同的污泥接种量下,随着时间的增加,前7天SCOD、VFAs均增加,不同的污泥接种量下,当污泥接种量为35%时,单位质量的SCOD和VFAs达到最大,分别为87.53 mgCOD/gVSS和42.13mgCOD/gVSS,到第9天时的SCOD和VFAs的产量均降低。从SCOD向VFAs的转化率来看,絮凝污泥水解酸化7d后,四个工况下的VFAs转化率都大幅减小。所以,当污泥接种量为35%时,生物絮凝吸附污泥的水解酸化效果最好。在气水比为4:1,回流比150%,碳源投配比为1:60的条件下,原水的进水COD、NH4+-N和TN的平均浓度分别为219.4mg/L、29.14mg/L和35.98mg/L,经过生物絮凝吸附工艺后,絮凝出水COD、NH4+-N和TN浓度为97.4mg/L、21.89mg/L和29.37mg/L,去除率分别为55%、24.9%和18.37%。后来絮凝出水进入曝气生物滤池,先后经过DN BAF和C/N BAF,最终出水COD、NH4+-N和TN平均浓度为24.1mg/L、0.8mg/L和6.46mg/L,单单曝气生物滤池对COD、NH4+-N和TN的去除率为分别为75.23%、96.14%和77.94%,组合系统对COD、NH4+-N和TN的总去除率分别为89%、97.09%和82.01%。在COD、NH4+-N和TN的平均浓度分别为97.4mg/L、21.89mg/L和29.37mg/L时,三种碳源投配比下,COD的去除率都在80%左右,氨氮的去除率约为96%及以上。碳源投配比对总氮的去除有影响,当碳源投配比为1:60时,对总氮的去除率最高,达到80%左右。所以,前置反硝化曝气生物滤池的最佳投配比为1:60。在对生物絮凝工艺进行碳的物料衡算时,系统的进水COD质量为22000 mg/h,出水COD占进水43.83%;剩余污泥排放的COD质量占进水COD的0.44%;生物絮凝吸附池中被吸附氧化的COD质量占进水的49.42%;活化再生池中被吸附氧化的COD质量占进水的6.31%。工艺出水COD浓度比较高,对有机物去除不够理想,更加证明了后续深度处理的必要性。前置反硝化曝气生物滤池系统由于投加了水解酸化液,进水COD质量为6820.5mg/h,其中出水COD质量占进水的17.67%;DN BAF池反硝化所消耗的COD质量占进水的30.92%;C/N BAF池去除的COD质量占进水的44.17%。所以排除系统的COD质量为6326.25mg/h,占进水的92.76%,没有得到完全平衡。综合以上所有结果,说明此组合工艺能弥补低碳氮比不足问题,而且不增加成本,对脱氮性能研究有着深远意义。