论文部分内容阅读
为保护三峡库区水环境，库区污水处理厂均面临功能提升改造。以重庆市长寿区污水处理厂为代表的氧化沟工艺，在运行过程中存在复杂水质条件下污染物负荷高、出水总氮和总磷不能同时满足GB18918-2002一级B标准等问题。诸如氧化沟一类的活性污泥法脱氮除磷技术虽然较为成熟，但聚磷菌和脱氮菌在碳源利用和泥龄时间上仍存在难以调和的矛盾。本课题将生物膜法与氧化沟工艺相结合，在氧化沟中试模型内投加悬浮填料，构成悬浮填料氧化沟工艺。研究中试系统在不同工况条件下的处理效果，分析系统的脱氮除磷机理，确定系统的最优工况条件，并对最优工况下系统的运行效能进行验证。通过试验研究了悬浮生物填料、悬浮球填料、多面空心球填料三种填料的传质性能。结果表明在30%的投配率下，三种填料均能提高反应器的氧传递系数，悬浮生物填料的传质性能明显优于悬浮球填料和多面空心球填料。使用悬浮生物填料进行后续试验。选取氧化沟溶解氧（DO）、污泥回流比（R）、污泥龄（SRT）进行正交试验。通过正交试验的极差分析和方差分析可知，DO对系统COD、NH4+-N、TN、TP的去除均有显著影响；R对NH4+-N、TN、TP的去除有显著影响；SRT仅对TP的去除有显著影响。进行污泥回流比分别为75%、85%、95%的优化试验。结果表明在三种工况下，悬浮填料氧化沟中试系统对COD、NH4+-N、TN、TP去除率均良好，出水均优于GB18918–2002标准中的一级B标准。但悬浮填料氧化沟以R=95%运行时，出水TP在0.95~1.00mg/L的情况偏多。选定污泥回流比R=75%为最优工况运行参数，其他参数为氧化沟出口DO=0.8~1.2mg/L，污泥龄SRT=11~15d，填料投配率30%，水力停留时间HRT厌氧池2h、氧化沟10h，混合液污泥浓度MLSS=2400~2800mg/L。中试系统在最优工况条件下对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为η（COD）=82.26~85.91%，η（NH4+-N）=84.16~87.18%，η（TN）=63.10~66.77%，η（TP）=75.46~78.87%。出水水质ρ（COD）=27~44mg/L，ρ（NH4+-N）=2.3~4.8mg/L，ρ（TN）=8.42~14.75mg/L，ρ（TP）=0.54~0.79mg/L。出水COD、NH4+-N、TN稳定达到GB18918-2002一级A标准，TP稳定达到一级B标准。本研究证明了悬浮填料氧化沟工艺对城市污水具有良好的处理效果，并为该工艺在氧化沟升级改造中的应用提供理论基础和技术参考。