郭兴芳[1]2002年在《一体化氧化沟运行及除磷性能生产性试验研究》文中研究指明水资源是基础自然资源，同时也是战略性经济资源。我国水资源的贫乏和水污染的严峻现实，要求加大污水处理力度和提高污水处理普及率。而我国在中小城市污水处理方面，由于缺乏适用技术，缺乏资金和管理经验，致使中小城市污水处理发展较慢，普及率极低，从总体上延缓了我国污水处理率的提高。我国中小城市贫穷和技术力量薄弱的特点就使得提供高效、低耗、方便管理的污水处理技术尤为重要。本文对目前中小城市污水处理优选工艺之一的氧化沟工艺其改良型侧沟式一体化氧化沟，进行了试运行、生物除磷、固液分离和污泥回流等的生产性试验研究。通过这一生产性试验研究，以期充实、完善和提高这一技术，使其适应中小城市污水处理的能力更强。试验绝大部分在山东泗水污水处理厂进行。首先进行污水厂的培菌启动和工艺调试试验，对培菌启动情况、影响启动期间出水水质的因素及工艺运行控制参数进行了研究分析。结果表明，侧沟式一体化氧化沟抗冲击负荷能力很强，对水质、水量波动较大的较高浓度的污水，很易培菌启动成功，且出水达标、稳定；F/M、营养源、水温等影响启动期间的出水水质；重要的工艺控制参数是F/M，控制在0.08KgBOD5/(KgMLVSS.d)左右较佳。随之对试运行期间发现的强化生物除磷现象进行研究，从一体化氧化沟的构形、运行方式、运行参数叁个方面对其除磷性能进行了研究。结果表明，只要改变运行条件（如好氧区的DO）和运行方式（如间歇运行），创造除磷微生物除磷所需的好氧/厌氧/好氧交替环境，在运行参数适宜的情况下，没有单独设置厌氧区/段的一体化氧化沟也能获得较好的除磷效果；对泗水污水厂而言，平均进水BOD5/TP值很利于生物除磷，SRT、F/M、Np、BOD5/TP这几个影响除磷的参数的较佳值分别为18d、0.08KgBOD5/（KgMLVSS.d）、0.0025KgTP/（KgMLSS.d）、23。试验还对固液分离效果及污泥回流情况进行了考察，结果表明侧沟固液分离器是一种高效的固液分离设施，SOR、SVI、MLSS等影响分离效果；侧沟中间段污泥回流不很畅通，通过泵抽吸或采用层流器可改进和强化固液分离和污泥回流效果。
李柏林[2]2012年在《A/A/O氧化沟工艺强化脱氮调控技术研究》文中指出减少城市污水中氮的排放对控制富营养化及改善水体环境具有重要意义，高效脱氮是城市污水处理厂运行调控的难点之一。城市污水处理是高耗能行业，通过调控措施挖掘节能潜力，合理进行能量配置，具有很强的现实意义。A/A/O氧化沟具有工艺流程简单、运行管理方便等优点，在我国城市污水处理厂得到广泛应用，其运行调控不仅涉及到沟内复杂的水力学及生物化学过程，还受到环境条件及进水负荷变化的影响，由于缺乏有效的运行调控策略导致脱氮效果不佳、运行不稳定、沟内易积泥、能耗高。因此，本文基于实际污水处理厂环境条件及进水负荷的动态变化特性，综合考虑水力场及生物场因素，采用“小试—中试—现场试验—动力学—数值模拟”相结合的方式，系统深入地研究了A/A/O氧化沟工艺强化脱氮及节能降耗的适应性优化策略及控制方法。分析A/A/O氧化沟工艺污水处理厂的运行现状发现，工艺优化的重点是强化脱氮及降低能耗。高效脱氮的重要途径是强化前置缺氧区反硝化、促进主反应区同时硝化反硝化，节能降耗的关键环节是曝气及推流系统的优化配置。系统研究溶解氧浓度、污泥回流比、污泥龄和污泥浓度等运行参数对A/A/O氧化沟工艺脱氮性能的影响，优选合理的参数取值范围。硝化反应动力学研究结果表明，适当降低DO并将曝气池NH_4~+-N控制在2~4mg/L，能够使硝化维持在高效阶段，从而提高硝化速率，降低曝气能耗。对于反硝化反应来说，DO浓度大于1mg/L时，就会对反硝化产生较显着影响，因此需要严格控制内回流至缺氧区的溶解氧；而反硝化速率受NH_3~--N的影响远没有DO的影响大。现场测试并分析了连续曝气模式下主反应区各特征参数（流速、溶解氧及污泥浓度）分布规律，获得了不同控制条件对特征参数分布的影响。通过合理调控曝气转盘的运行模式，可使氧化沟内形成好氧—缺氧交替的溶解氧环境，促进溶解氧传质，促使大颗粒污泥絮体的形成，创造SND过程所需的宏观及微观缺氧环境。通过调控曝气转盘运行模式的“数量”、“位置”及“速度”，提出整体与局部相结合的主反应区分段优化措施，以同时实现工艺的稳定运行、安全运行、强化脱氮及节能降耗。分段优化调控措施可使污水处理厂出水COD、NH_4~+-N稳定优于GB18918-2002中一级A标准；出水TN从15.2~26.5mg/L降至9.3~13.5mg/L，平均去除率从39.5%升至71.7%，稳定优于一级B标准；同时单位水量电耗下降了19.8%。针对A/A/O氧化沟内存在曝气过量导致硝化过度而反硝化不足、以及能耗高等问题，以硝化速率、反硝化速率及出水水质为可行性判据，对工艺的间歇曝气模式进行了中试优化和生产调控研究。结果表明，采用曝气1h停曝2h的运行模式，可使出水TN从16~27.6mg/L降至9~15mg/L，平均去除率从50.5%升至72.8%，在出水达标的基础上，单位水量电耗下降了30.9%。运用物料平衡方法分析了两种连续曝气模式（工况2、工况4）以及两种间歇曝气模式（曝气1h停曝2h、曝气2h停曝2h）下A/A/O氧化沟系统中碳、氮、磷的流向情况，定量分析了系统中的SND现象。物料衡算结果表明，通过控制曝气转盘的运行，可强化好氧区SND，这对提高整体脱氮效果有较大贡献，按照连续曝气模式工况2运行时，好氧区SND脱氮量可达总脱氮量的43.6%。建立A/A/O氧化沟叁维流态模型并进行了校核。从流态优化的角度研究了氧化沟池型及设备位置与节能的关系，分析了氧化沟混合推流能量配置方面存在的问题，提出优化措施并进行了模拟预测和现场改造，优化后缺氧区和主反应区的流态分布更合理，积泥区域减少，能量损失降低。基于实际污水处理厂进水动态变化特征，对全年及全天分别进行不同时期及时段划分，以进水水量及水质变化为前馈主控因素，以溶解氧变化趋势为反馈辅助控制因素，提出基于进水动态变化的分时优化控制策略，并应用于生产调控。调控结果表明，出水COD、NH_4~+-N稳定优于一级A标准，出水TN稳定优于一级B标准，出水水质及溶解氧更稳定；调控后低温期、高温期及常温期单位水量电耗分别降低了21%、24%及28.4%。
钟仁超[3]2004年在《基于一体化氧化沟的单池分区优化分析》文中提出为了寻求一种更好地适用于我国中小城市污水处理的工艺,本文针对我国目前中小城市污水处理的现状和技术特点,提出了基于一体化氧化沟的单池分区优化研究的技术路线。首先在工艺流程上确定了厌氧区——缺氧区——一体化氧化沟的全新组合方式,然后从单池分区优化的思想出发,对之进行了物质优化、节能优化和关键设备优化等叁个方面的试验研究和理论研究。本文第二章从对F/M的理论分析出发,提出了在原有一体化氧化沟参数水平上适当地提高污泥负荷来实现提高除磷能力,使出水COD、TN、TP等指标全面达标的设想,通过模型试验证明这样的设想使切实可行的。本试验水质条件下,单池系统的F/M取0.23kgCODcr/(kg MLSS*d)能实现全面达标,同时污泥的沉淀性能也得到了优化;从活性污泥法DO问题分析出发,论述了对于低负荷活性污泥法而言,由于HRT取得比较大同时低负荷下硝化反应进行地更彻底的原因,单池系统将DO值取低一些是允许的。 理论上单池系统好氧区DO取1.2mg/l即可满足硝化反应要求,此时曝气能量的投入比DO取2.0mg/l时节能20%;本文第叁章分析了单池分区优化系统的节能优化的可能性。在曝气系统的选择上,比较分析了微孔曝气系统和表面曝气系统,提出了如何提高微孔曝气和表面曝气系统的可调节性能的一些措施。在运行方式与节能问题方面,分析了单池系统的可调性,指出了系统进水分配比、好氧区至缺氧区的混合液回流量、系统固液分离器出水堰的高度可以作为主要的调节参数并分析了具体的调节方法。在关键设备优化问题上,主要讨论了固液分离器。首先着眼于剩余生物生物量的排出方式,分析了现有的固液分离器、二沉池系统以及Garrett工艺不同的处理方式,指出了这些排出方式各自的优缺点;其次,从基础的沉淀理论出发分析了污泥颗粒在固液分离器内这种动态分离环境中的沉淀规律,指出了在具有向上流速的固液分离器中的沉淀与普通二沉池之间的存在一定差别;最后提出了自己关于固液分离器的优化方案。
刘兆荣[4]2006年在《新型氧化沟单池同时硝化/反硝化与除磷试验研究》文中研究表明环境问题是国民经济发展中备受瞩目的重大问题之一,正在全面深刻的影响着人们的社会生活。环境恶化已成为导致人类疾病和死亡的主要因素,在众多的环境问题中,水体污染和水资源短缺将是今后相当长一段时间内全球最严重的问题之一。水体污染造成的严重后果之一是水体的富营养化,因此,在我国现阶段的国情条件下,寻求多种简单高效的污水二级处理方式非常必要。研究表明同时硝化/反硝化反应(简称SND)可以在奥贝尔氧化沟(Orbal)工艺的外沟道中进行,同时硝化/反硝化可以减少反应设备的数量和尺寸,降低能耗,节省药剂费用等,但也存在一些不足之处。本试验在传统的Orbal氧化沟系统的基础上,通过对池型、固液分离方式、回流方式等方面的改进,整合集成一个新型的氧化沟单池系统,并在该系统中通过合理的时间和空间调配,实现COD、SS及氮和磷的同时去除(Simultaneous Biological Nutrition Removal简称SBNR)。在新型氧化沟单池模型中进行试验,重点考察DO(外沟道溶解氧的平均值)、SRT、HRT、r等运行参数对模型运行效果的影响,每个参数取叁个水平,通过正交试验设定9个工况,试验指出:其中最优工况为工况4 ,即SRT=15d,HRT=12h,DO(外沟道溶解氧的平均值)=0.4mg/L,r=0.1,各主要指标去除率分别为ECODcr=87.6% ,ENH4+-N=89.7%,ETN=82.1%,ETP=76.3%.,出水指标达标排放,所得主要参数可供类似氧化沟设计运行参考。论文对各个工况条件下的营养物质去除情况(包括COD,NH4+-N,TN,TP)进行了全面分析,并分析了各个控制参数对(HRT、SRT、DO、r)对营养物质去除的影响,得出对脱氮影响最大的因素是SRT,对外沟的SND影响最大的是DO。通过建立COD去除的动力学模式,得出Vmax=4.75 d-1,Ks=75.81 mgCOD/d,即基质的最大比去除速率为4.75 d-1,有机污染物降解系数75.81 mgCOD/d;对外沟NH4+-N进行动力学分析的得出n=0,k=2.07即外沟道中氨氮降解的反应级n为0,反应速度常数k为2.07。最后对新型氧化沟单池系统进行节能分析,指出新型沟比传统Orbal节能30%左右;对关键设备固液分离器的分离原理及存在的问题进行讨论,指出侧沟内污泥紊动区的存在是造成积泥与污泥上浮的最主要的原因。
参考文献：
[1]. 一体化氧化沟运行及除磷性能生产性试验研究[D]. 郭兴芳. 重庆大学. 2002
[2]. A/A/O氧化沟工艺强化脱氮调控技术研究[D]. 李柏林. 重庆大学. 2012
[3]. 基于一体化氧化沟的单池分区优化分析[D]. 钟仁超. 重庆大学. 2004
[4]. 新型氧化沟单池同时硝化/反硝化与除磷试验研究[D]. 刘兆荣. 重庆大学. 2006
标签：环境科学与资源利用论文; 氧化沟论文; 污水处理工艺论文; 污泥负荷论文; 水污染论文;