《碳源及溶氧控制策略(20090407)》.ppt

ECOSUNIDE工艺的碳源分配及溶氧控制策略 研究背景 研究背景 研究思路 理论部分 一、统一动力学理论 一相说是将有机物的降解用以下数学模型描述： 二相说为埃肯费尔德Eckenfelder等人所支持，是将有机物的降解分为高有机物浓度和低有机物浓度二相而分别采用不同的数学模式。 高浓度时，有机物降解速度与其浓度无关，呈零级反应，与活性污泥浓度呈一级反应，低有机物浓度时，有机物降解速度与其浓度和活性污泥浓度均呈一级反应，用下式可表达： 统一说由中国矿业大学张雁秋1994年提出，并证明一相说与二相说是统一说的两种极端形式，统一说的数学模型表示如下： 式中字母意义均同前。 二、活性污泥法动力学负荷 活性污泥法动力学负荷由中国矿业大学张雁秋首次提出： 硝化反应是由亚硝酸菌和硝酸菌两种细菌共同完成的，这两种细菌均属于化能自养型微生物。在活性污泥微生物中，硝化菌的比例与污水的BOD5/TKN有关，若水中BOD5值高，有助于异养菌的迅速繁殖，使硝化菌的生长受到抑制，只有当BOD5低于20mg/l时，硝化反应才开始进行。 高污泥浓度对关键菌群有利 增加活性污泥浓度可以相对提高关键菌群的优势。在此情况下,脱碳菌类因浓度过高而生长速度相对下降,使得硝化菌的比例有所提高。因此,在同样的污泥总量情况下,短时高污泥浓度要比延时低污泥浓度在硝化脱氮方面更为有效.这是我们开发研究短时硝化脱氮工艺的主要理论根据。 分点进水使曝气池中的活性污泥浓度在池首端明显较高，在同样条件（同样的回流污泥浓度及同样的污泥回流比）下，曝气池中污泥平均浓度明显高于推流式活性污泥法的污泥浓度 就除磷来说，活性污泥微生物中聚磷菌类和其他菌种并存，一般情况下，聚磷菌类处于弱势，在活性污泥中比例较小。根据前述公式可计算出污泥浓度下的比增殖速度V（增长率），并绘出上图，从上图中可以看出，要提高聚磷菌群在活性污泥总量中的比例，提高厌氧释磷负荷，造成释磷、聚磷优势，必须使污泥浓度不低于上图中两条曲线的交点。 三、回流污泥浓度优化理论 工程部分 工艺特点 主要发现： 根据统一动力学理论发现了生物因子非线性反应增长现象，增加活性污泥浓度，相对提高硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在生物相中所占的比例。 根据该动力学负荷理论发现了厌氧反应段的不完全进水可提高活性污泥法硝化效率这一技术关键，通过全程合理分点、多点配水，将有限的碳源合理分配，从而能进一步相对提高硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在生物相中所占比例。 主要发明： 分点进水厌氧-多级好氧缺氧活性污泥法工艺系统。 主要创新点： 厌氧反应段的不完全进水方法。 技术要点 1)适当增加回流比且全流程分点进水,以实现高污泥浓度； 2)适当增加流程最后段的进水水量,以实现全程低营养状态； 3)最后一个进水点在曝气区尾部进入，充分利用活性污泥的吸附现象； 4)控制较低的DO水平,促进短程硝化反硝化和同步硝化反硝化过程.； 5)污水只进入厌氧区及缺氧区，避免好氧区消耗碳源，充分利用有限的碳源供聚磷菌及反硝化菌增殖。 《国家科技成果重点推广计划》项目 发明专利：“一种污水生物处理高效硝化工艺” 谢谢！ 原水解池的一部分改为厌氧池，停留时间1.50小时。原水解池的另一部分改为O1曝气池，停留时间3.34小时。原生物滤池改为好氧池和缺氧池，好氧池总停留时间9.34小时，缺氧池停留时间2小时；曝气池分布为O1、O2、O3、O4四座，A池为缺氧池。原接触氧化池改为平流沉淀池，与原辐流式沉淀池并联共用。 （4）德州联合润通水务有限公司（10万吨/日） 氧化沟 二沉池 图11 原工艺流程 好氧缺氧池 二沉池 图12 新工艺流程 厌氧池 污水 污水 污泥回流 污泥回流 目前已完成2.5万吨试验改造。 典型工艺流程 回流污泥 剩余污泥 污水 二沉池 尾水 厌氧区 缺氧区 好氧区 图3 ECOSUNIDE工艺流程 Fig.3 ECOSUNIDE process 天津某大型污水处理厂（1月23-现在）： HRT=9.8 ,t=13-15℃，T/N=2.0-2.4, 达到一级B(95%保证率