Carrousel氧化沟中的同时硝化.docVIP

Carrousel氧化沟中的同时硝化/反硝化(SND)现象研究

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前言

在没有很明显的缺氧及厌氧段的活性污泥工艺中，人们曾多次观察到同时硝化/反硝化现象。同时硝化/反硝化不需单独设置缺氧段，容易满足处理过程对碳源和碱度等条件的要求。对反应过程很好地进行分析，将使其应用范围更广泛。

1、Carrousel氧化沟中的同时硝化/反硝化现象

Carrousel氧化沟有很长的污泥龄，非常适合世代周期长的硝化细菌生长，进水pH值始终保持在7.0，污泥回流比1：1，系统中的污泥浓度MLSS在3000mg/L左右，污泥沉降比SV％70～85％，CODCr的去除率始终在95%以上。

Carrousel氧化沟溶解氧分布见图2，上层0.8～1.5mg/L，下层0.5～0.8mg/L，两个曝气叶轮之间的溶解氧浓度是逐渐降低的，且下层溶解氧低于上层，但各沟道内并没有明显地形成缺氧段。由图3各种形态氮变化可知，在6个沟道中氨氮始终保持很低的浓度，说明显著的硝化反应在这些沟道中发生，但TN在持续下降，硝态氮浓度基本保持不变，在沟道的各部分硝态氮的形成和消耗速度几乎相等，这就表明硝化及反硝化反应在Carrousel氧化沟中同时发生。

2、Carrousel氧化沟数学模型的建立

Carrousel氧化沟是推流式与完全混合式反应器的最佳结合。小试中叶轮1和2的转速较快，混合充分，将这两个反应区假设为理想的完全混合反应器。叶轮3转速较慢，只起推动水流的作用，基本未起到充氧的作用，因此叶轮2后的各沟道与叶轮1、2之间的各沟道均假设为理想的推流式反应器，模式见图4。

对于Carrousel氧化沟工艺，其中两个完全混合反应器等体积，V1＝V3=0.0125m3，溶解氧在1.0～1.5mg/L左右，为简化模型，在构建数学模型时分别将其规定为常数1.5和1.0mg/L。推流式反应器V2＝0.0545m3，V4＝

PF反应器中动力学反应方程式：

3、动态模拟

活性污泥模型中的动力学参数和化学计量学参数取ASM1中的推荐值，并根据实际温度对参数进行微调。采用龙格库塔法求解由4个反应器组成的微分方程组，从而得出模拟的出水水质(见图5～8)，模拟结果与实测数据之间较为吻合。

4、结论

4.1Carrousel氧化沟各沟道内并没有明显地形成缺氧段，实验室小试数据显示硝化及反硝化反应在Carrousel氧化沟中同时发生；

4.2Carrousel氧化沟中的叶轮和沟道反应区，实现了完全混合和推流式反应器的最佳结合。将叶轮1、2、两个反应区假设为完全混合反应器，叶轮2后的沟道及叶轮1、2之间的各沟道分别假设为推流式反应器，建立了Carrousel氧化沟的数学模型，即

4.3利用活性污泥1号模型进行动态模拟，模拟结果与实测值较吻合，验证了所建模型的正确性。