A2O除磷脱氮工艺设计计算(上)

A

2／

（上）0除磷脱氮工艺设计计算

周雹周丹

提要A2／对它们的提出背0除磷脱氮工艺发展至今已出现几种常见和适合我国国情的类型，

景和基本原理进行了阐述，并对每种工艺的设计计算作了探讨，提出了设计步骤和方法，介绍了有关的计算公式。

关键词A2／0工艺UCT工艺工艺

城市污水处理厂往往既要求脱氮又要求除磷，这时就需要采用A2／0除磷脱氮工艺。生物脱氮和生物除磷是相互矛盾的，主要表现在两个方面：

（对污水中易生物降解有机物的争夺。生物1）

脱氮效率不可能达到100%，一般情况下不超过

随回流污泥进入厌氧区，将优先夺取污水中易生物降解有机物，使聚磷菌缺少碳源，失去竞争优势，降低除磷效果。

（对泥龄的要求上。生物脱氮首先要达到硝2）

化，这就要求较长泥龄，而生物除磷则希望泥龄较短，因为泥龄短时污泥量多，而磷是靠排放剩余污泥

改良型UCT工艺

倒置A2／0工艺

多点进出水倒置A2／0

去除的。显然，泥龄长对脱氮有利，而泥龄短对除磷出水中总会有相当数量的硝态氮，这些硝态氮85%，

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（：trogenremoValfromwastewater.JIwEM，1994，82）85!92提高。故我们还应在以下几方面做进一步的研究来推动生物除磷脱氮技术的发展：

（深入揭示生物除磷脱氮的生物学机理，进一1）

步认识各条件下的微生物菌种，为除磷脱氮的工艺设计和改造提供理论依据和指导；

（引入自动控制和传感器等其它领域的技术，2）

提高生物处理的可控程度和运行的可靠、稳定，使处理系统向高效、低能耗方向发展。如对于DE

应进一步研究在线控制系统来控制PHAN0X工艺，

缺氧反应器中的氧化还原潜力，目的是把反硝化和再曝气控制在一个反应器中，在此反应器中只有当硝酸盐被耗尽时曝气器才被开启；

（做出各工艺的参数系列，为设计提供依据；3）

（现在，许多研究者对DPB菌种的认识还模4）

棱两可、说法不一，所以，需对利用DPB的工艺做进一步研究，使其能尽早地应用于生产实践。

参考文献

123

严煦世主编.水和废水技术研究.北京：中国建筑工业出版社，1992

GBortone，SMarsiliLibelli，etal.Anoxicphosphateuptakeinthe

（：Dephanoxprocess.watSciTech，1999，404-5）177!185PCooper，MDay，VThomas.Processoptionsforphosphorusandni-"作者通讯处：100022北京工业大学城建系给排水教研室

电话：（010）67394271（0）13161156329E-mail：zangjh77"http://doc.guandang.net

刘俊良075024河北建筑工程学院城建系收稿日期：2002#6#18

456789

徐亚同.废水生物除磷系统的运行与管理.给水排水，1994，20（：6）20!23高廷耀，周增炎.一种适合当前国情的城市污水脱氮除磷新工艺.同济大学学报，（：1996，246）647!651钱群，朱鸣跃，余荧昌.城市污水生物脱氮除磷技术.交通部上海船舶运输科学研究所学报，（：2000，232）129!134

娄金生，谢水波.提高A2／0工艺总体处理效果的措施.中国给水排水，（：1998，143）27!30张波.城市污水生物脱氮除磷技术工艺与机理研究：［学位论文］.上海：同济大学，1996，4

etal.PhosphorusandnitrogenwithminimalC0DreCuire-TKuba，

mentbyintegrationofdenitrifyingdephosphatationandnitrification

（：inatwo-sludgesystem.watRes1996，307）1702!1710etal.NewprocessdesignforbiologicalnutrientremoVal.10Jwanner，

（：watSciTech，1992，254-5）445!44811GeorgeAEkama，MarkCwentzel.DifficultiesanddeVelopmentsin

biologicalnutrientremoValtechnologyandmodelling.watSciTech，（：1999，396）1!11

26给水排水Vol.29

No.32003

有利。为了同时实现除磷脱氮，设计泥龄必须满足两者的要求，这对除磷来说，其效率自然要比单纯除磷时低些。

如何解决上述矛盾，使脱氮和除磷的效率都达到最佳，多年来一直推动着除磷脱氮技术的发展，开发出一个又一个不同形式的A2／下面是几O工艺，种主要的A2／O工艺的基本原理和设计计算。

1.2

工艺计算

1.2.1缺氧池计算

从图1中看出，普通A2／O工艺的脱氮是由缺氧池和厌氧池共同完成的，厌氧池将回流污泥中的硝态氮反硝化，缺氧池将混合液内回流中的硝态氮反硝化，两池对脱氮都做出了贡献。从式（可推出1）它们之间的关系：

普通"#／$工艺1工艺概述

这是第一个实用化的A2／O工艺，至今仍在使用，其工艺流程和氮平衡见图1

。

图1普通A2／O工艺流程及氮平衡

在这个工艺中，脱氮效率按下式计算：

f

DN

=

R+T+1

（1）

式中fDN———脱氮效率。

污泥回流比R一般为50%!100%，最高可达%。内回流比T工程上通常采用100%!

%。

以最高内回流比T=400%计算，取R=100%，反硝化率为：

fDN=（

1+4）／（1+4+1）=83%可见仍有部分硝态氮没有反硝化，出水中仍含有硝态氮，其数值与进出水水质和反硝化率有关。假设进水BOD=112.5mg／L，TN=31.5mg／L，出水BOD=20mg／L，最大的反硝化率83%，出水中有机氮2mg／L，

则出水中的硝态氮浓度（NOch）为：NOch=（1-0.83）>［

31.5-0.05>（112.5-20）-2］=4.2mg／

L如果内回流比T=100%，反硝化率为：

fDN=（1+1）／（1+1+1）=67%出水中硝态氮浓度为：

NOch=（1-0.67）>［

31.5-0.05>（112.5-20）-2］=8.2mg／L说明反硝化程度越低，对除磷越不利。

f

DN

=

R+T+1=R+T+1+

R+T+1

=fDNA

+f

DND

fDNA:fDND=R:T

式中fDNA和fDND分别为厌氧池和缺氧池的反硝化率。

另一方面，由于厌氧池在缺氧池之前，其含碳有机物浓度特别是易降解含碳有机物浓度高于缺氧池，因而其反硝化速率高于缺氧池，参照有关文献，

厌氧池的反硝化速率约为缺氧池反硝化速率的2!3倍。

反硝化池的池容与氮负荷成正比，与反硝化速率成反比，厌氧池与缺氧池的氮负荷比值是RIT，反硝化速率的比值按2.5I1考虑，由此可得出厌氧池用于反硝化的容积VAD与缺氧池容积VD的比例关系：

VAD:VD=R:2.5T

一般A2／O工艺中，R=50%!100%，T=

100%!300%，如取中值，R=75%，T=200%，

则VADIVD=0.75I（2.5>2）=1I6.7。

说明厌氧池中用于反硝化的容积很小，只有缺氧池容积的15%左右，

反硝化的任务基本上是由缺氧池完成。考虑到A2／O工艺中缺氧池的含碳有机物浓度低于A／O脱氮工艺中缺氧池的浓度，反硝化速率要比A／O脱氮系统中的缺氧池低些，池容应该大些，为安全计，将厌氧池对脱氮的贡献忽略不计，A2／O工艺中的缺氧池容积仍按A／O脱氮工艺中的缺氧池容积计算。

1.2.2好氧池计算

与A／O脱氮工艺相同。A／O脱氮工艺好氧池和缺氧池基本计算公式为：

V24O!cY

（）=

Lj-Lch（1000N2）W

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!1.150400

式中V———反应池容积，m3；

态氮耗去一部分易生物降解有机物，仍有足够的易G———反应池设计流量，m3／h；

!c———泥龄，d；Y———污泥产率系数，kgSS／kgBOD； …… 此处隐藏：4942字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……