水体富营养化问题的日益严峻,污水排放标准的日趋严格,以控制富营养化为目的的氮、磷去除成为当今污水处理研究领域的热点之一。无论新建污水处理厂还是已有污水处理厂都面临着深度脱氮除磷的要求。分段进水活性污泥系统是国外近年来新开发的生物脱氮工艺,该工艺具有能够充分利用原水中碳源、可实现深度脱氮等优点。 本试验在125cm×50cm×61cm,有效容积为320L的反应器中以实际生活污水为处理对象进行中试研究。连续流分段进水A/O工艺采用四段进水,处理水量为960L/d,水力停留时间为8h。本文对分段进水A/O工艺的控制参数进行了较系统深入的研究,在此基础上探讨了外碳源投加方式对系统的影响。 首先针对分段进水生物脱氮工艺的控制参数进行研究。每一段硝化产生的硝态氮进行反硝化所需要的碳源由下一段进水提供,根据C/N比推导出进水流量分配比,实际运行中通过试验可找到更优化的流量分配方案。在满足硝化反应完成和含碳有机物去除的情况下,降低曝气量可能够为反硝化提供良好的缺氧环境并减少缺氧区可快速降解有机碳源的消耗,能够有效提高TN去除率。污水分段进入而污泥回流到系统首端,污泥回流比直接影响第一段缺氧区反硝化容量的利用,在一定范围内可以提高污泥回流比,但是最大污泥回流比不宜超过1.0。系统中既要保证硝化的进行,又要尽可能提高利用反硝化容量,通过调节缺氧区和好氧区的体积比,可以提高原水碳源利用效率,加强TN去除效果。 随着能源短缺的日益严重,开发高效、低能耗的污水处理技术显得尤为必要。在满足出水水质要求的前提下,适当降低曝气量可降低运行费用。分段进水生物脱氮系统中,在进水有机物浓度低,C/N比低的情况下,将DO浓度分级控制,总体浓度在1.2mg/L以下,试验证明系统可以长期在低氧条件下运行,对有机物去除效果及硝化效果均较好,恒定DO能够有效控制污泥体积指数。 外碳源投加是降低生物脱氮工艺出水总氮浓度的一种必要方法,但碳源投加应适量,既要保障硝态氮的去除,又要尽可能降低外碳源投量。投加过多会因为碳源的消耗增加运行费用,增加污泥产量和耗氧量,而投量过低,则不能实现出水总氮浓度达到排放标准。 本试验分别向后两段以及最后一段投加碳源,通过在线硝态氮浓度以及ORP值控制,综合考虑处理效果以及碳源投加量,得出最优的碳源投加控制方案。