论文部分内容阅读
在我国的广大城市,城市污水普遍存在着COD浓度偏低,氨氮浓度偏高的问题,低C/N比污水的脱氮逐渐成为污水处理领域的热点与难点;与此同时,作为目前污水处理中运用最普及的活性污泥技术,其产生的大量剩余污泥的处理与处置费用在污水厂运行成本中所占的比例也越来越大。本课题针对低碳源污水,设计了水解酸化/缺氧悬浮填料移动床/好氧组合工艺(简称H/AMBBR/O工艺),并进行实验室中试研究,以探索该工艺应用于城市污水高效脱氮和污泥减量的可行性。
课题通过筛选,确定水解酸化池水力停留时间(HRT(H))、AMBBR水力停留时间(HRT(AMBBR))、硝化液回流比(R)、温度(T)四个因子为H/AMBBR/O组合工艺的主要影响参数,并分别进行单因素对比试验。试验设定进水流量Q=50L/h,好氧池HRT为6.0h,二沉池HRT为1.5h,填料投配率为30%,污泥回流水解酸化池2~4次/日,每次回流5L(MLSS≈5g/L)。当HRT(H)为2.5h,HRT(AMBBR)为3h,R为300%以及T≥18.0℃时,组合工艺获得最佳处理效果:COD、NH3-N和TN的平均去除率分别为87.94%、98.24%和71.92%,三指标的平均出水浓度分别为26 mg/L、0.89 mg/L和16.35mg/L,其中COD和NH3-N的出水都远好于城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中一级A标准的排放要求(50mg/L和5mg/L),而TN的出水浓度则稍稍高于标准对TN的排放要求(15mg/L)。试验也表明,当水温高于18.0℃时,硝化和反硝化过程不受抑制,工艺处理效果理想;当水温低于18.0℃时,硝化反应不完全,工艺处理效果明显变差,尤其是TN去除率远不能达到试验预期,建议经济条件较好的污水处理厂可以考虑在好氧池投加填料,增强低温下的硝化效果。
试验发现,将二沉池剩余污泥回流至水解酸化池,既可以改善与增加碳源,为后续反硝化提供有利条件,也可以同时实现污泥的资源化和减量化,污泥减量率可达到56%以上。此外,通过前期预试验表明,缺氧段采用悬浮填料移动床,其反硝化能力大大高于传统活性污泥工艺,而且也能更好地抵抗低温对反硝化的影响;通过试验还发现在AMBBR中生物膜强化反硝化的同时,也实现一定的厌氧氨氧化反应。
H/AMBBR/O组合工艺既实现了对低碳源污水的强化反硝化,达到了较高的TN脱除效果,也实现了剩余污泥的资源化与减量化,是一种值得推广的高效、低耗新型组合脱氮工艺。