改良UCT分段進水工藝處理生活污水性能優(yōu)化研究

更新時間：2014-02-18 09:47 來源：環(huán)境科學作者: 閱讀：2221

摘要：在某大型污水處理廠采用中試規(guī)模的改良UCT分段進水脫氮除磷工藝處理低COD/N生活污水，重點研究了流量分配比和原水營養(yǎng)元素比（COD/N、COD/P和TN/P）對工藝脫氮除磷性能的影響，目的是分析探索工藝對有機物和氮磷去除機制和污泥特性。連續(xù)運行試驗表明，該工藝取得穩(wěn)定高效的去除性能。在進水COD負荷為0.79～0.93kg/(m3·d)，4種流量分配比條件下，平均出水COD濃度和去除率分別為（43.7±8.35）mg/L和（83.8±3.86）%，且厭氧區(qū)和缺氧區(qū)對COD的去除貢獻高達60.2%～76.2%。進水流量分配為40%∶30%∶30%時可獲得88.2%的總氮去除率，其中通過好氧同步硝化反硝化去除的占32.8%，出水氨氮（NH+4-N）和總氮（TN）為（0.21±0.20）mg/L和（7.90±1.27）mg/L.約占32.6%～39.5%的反硝化聚磷菌對系統(tǒng)實現(xiàn)高達97.2%的磷去除率有著重要作用。氮去除率與原水COD/N在4.64～7.41范圍內(nèi)呈線性正比關系（R2=0.96），磷去除率分別隨原水COD/P和TN/P在35.0～92.5和6.24～12.5范圍內(nèi)增加而增加（R2=0.87和R2=0.89）。系統(tǒng)平均SVI值為（82.6±4.99）mL/g，污泥沉降性能良好。

關鍵詞：分段進水，進水流量分配，脫氮除磷，同步硝化反硝化，反硝化除磷，UCT

污水排入自然水體之前，必須將有機物和營養(yǎng)元素（尤其氮磷）去除。與物理-化學處理方法相比，生物法在脫氮除磷效率和能耗費用方面具有明顯優(yōu)勢。目前，較為常用的生物活性污泥法工藝主要有前置反硝化工藝（A/O），厭氧/缺氧/好氧工藝（A/A/O）和開普敦工藝（UCT）等。針對碳源充足或碳氮比（COD/N）較高的污水，這些工藝表現(xiàn)出良好的脫氮除磷性能。但是，對于低COD/N水質，傳統(tǒng)工藝往往不能滿足國家城鎮(zhèn)污水排放標準的要求，因而許多污水處理廠面臨升級改造的問題。另外已建污水處理廠提高脫氮除磷效率，改善出水水質有以下3種措施:1、優(yōu)化現(xiàn)有工藝運行條件，提高自動控制水平；2、耦合生物脫氮除磷新技術l；3、變革現(xiàn)有處理工藝。前2種方法相對經(jīng)濟有效，多被現(xiàn)有污水廠升級改造工程中接受采納。

分段進水A/O工藝是一種在傳統(tǒng)A/O工藝基礎上優(yōu)化進水方式和提高有機碳源利用率的高效生物脫氮除磷工藝，許多學者研究了二段、三段和四段式分段進水工藝性能和特性，均表明該工藝在無需或少投加外碳源的條件下就可以獲得較高的脫氮除磷效果。然而，絕大多數(shù)研究采用人工配水為處理對象，而且僅關注工藝的脫氮性能。為了提高分段進水工藝實際應用價值和同步高效脫氮除磷效率，本課題組提出一種新型分段進水深度脫氮除磷工藝。該工藝集UCT工藝和分段進水工藝優(yōu)勢于一體，無需硝化液內(nèi)回流設施，污泥沉降性好，污泥濃度高，原水碳源利用率高等，尤其適用于處理低COD/N城市生活污水。

本研究試圖以北京市某污水處理廠的生活污水為處理對象，優(yōu)化改良UCT分段進水工藝運行條件，探索工藝的脫氮除磷性能和各污染物去除機制。

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