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A2/O工藝城市污水處理模擬實(shí)驗指導書(shū)

更新時(shí)間:2019-09-20      點(diǎn)擊次數:1933

A2/O工藝城市污水處理模擬實(shí)驗指導書(shū)


實(shí)驗目的
按照國家[污水綜合排放標準](GB8978-1996)規定,氨氮容許排放濃度二級標準是25mg/L,磷酸鹽(以P計)容許排放濃度二級標準是1.0mg/L。厭氧—缺氧—好氧(A2O)工藝是污水除磷脫氮技術(shù)的主流工藝,同常規活性污泥相比,不僅僅能生物去除BOD,而且能去除氮和磷,這對于防止水體富營(yíng)養化的加劇具有重要的作用。本設備是A2O工藝的教學(xué)演示和動(dòng)態(tài)實(shí)驗設備。通過(guò)設備實(shí)驗希望達到以下目的:
了解A2O工藝的組成,運行操作要點(diǎn);
確定去除濾高、能量省的運行參數,知道生產(chǎn)運行;
針對一些工業(yè)污染源對該工藝運行的沖擊,提出準確的判斷,避免造成較大的事故;
用設備培訓學(xué)生、技術(shù)人員、操作人員,考核其獨立的工作能力,提高人員的技術(shù)素質(zhì)和企業(yè)管理水平;
利用設備運輸方便的特點(diǎn)可以在擬建污水廠(chǎng)的現場(chǎng),進(jìn)行污水處理可行性的試驗。
設備的工作原理
設備的工藝流程如下圖所示:
http://www.sh-yuy.com/uploads/allimg/190507/1-1Z50G61IcN.png
在利用生物去除水中有機物的同時(shí),進(jìn)行生物除磷脫氮,包括厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同過(guò)程的交替循環(huán)。具體如下:
厭氧池  如工藝流程圖所示,污水首先進(jìn)入厭氧區,兼性厭氧的發(fā)酵細菌將水中的可生物降解有機物轉化為揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)低分子發(fā)酵產(chǎn)物。除磷細菌可將菌體內存貯的聚磷分解,所釋放的能量可供好氧的除磷細菌在厭氧環(huán)境狹隘維持生存,另一部分能量還可供除磷細菌主動(dòng)吸收環(huán)境中的VFA類(lèi)低分子有機物,并以聚ß丁酸(PHB)的形式在菌體內貯存起來(lái)。
缺氧池  污水自厭氧池進(jìn)入缺氧區,反硝化細菌就利用好氧區中經(jīng)混合液回流而帶來(lái)的硝酸鹽,以及污水中可生物降解有機物進(jìn)行反硝化,達到同時(shí)去碳及脫氮的目的。
好氧池  后污水進(jìn)入曝氣的好氧區,除磷細胞除了可吸收、利用污水中殘剩的可生物降解有機物外,主要是分解體內貯積的PHB,產(chǎn)生的能量可供本身生長(cháng)繁殖。此外還可以主動(dòng)吸收周?chē)h(huán)境中的溶解磷,并以聚磷的形式在體內貯積起來(lái)。這時(shí)排放的出水中溶解磷濃度已相當低,著(zhù)有利于自養的硝化細菌生長(cháng)繁殖,并將氨氮經(jīng)硝化作用轉化為硝酸鹽。非除磷的好氧性異養菌雖然也存在,但它在厭氧區受到嚴重壓抑,在好氧區又得不到充足的營(yíng)養,因此在與其它生理類(lèi)群的微生物競爭中處于相對弱勢。排放的剩余污泥中,由于含有大量能超量貯積聚磷的貯磷細菌,污泥含磷量可達到6%(干重)以上,因此大大提高了磷的去除效果。                                                                                            
設備組成和規格
環(huán)境溫度:5℃~40℃
設備本體材質(zhì)主要由有機玻璃制成        
處理能力約:5L/h
運行控制方式:為可編程序自動(dòng)控制    
污泥負荷:(KgBOD5/KgMLVSS·d)0.15~0.25   
污泥齡:15~27d      
污泥回流比:40~100%
設計處理效果:出水BOD5≤20mg/l;BOD5去除率≥86%
設備由一系列構筑物、設備和連接管路等組成。除了原水箱以外,所有的構筑物、設備和連接管路均安裝在一個(gè)鋼制臺架上。設備為24h連續運行的設備,應該保證原水箱水量充足。流水通暢,供電正常。
實(shí)驗裝置主要有:
1、廢水配水箱1個(gè)(PVC制)        2、小型進(jìn)水泵1臺          3、進(jìn)水流量計1個(gè)
4、靜音充氧泵1臺                 5、氣體流量計1個(gè)          6、不銹鋼攪拌器2套
7、調速電機2臺                   8、可控硅調速裝置2套      9、污泥回流泵1臺
10、污泥回流流量計1個(gè)            11、混合液回流泵1臺       12、混合液回流流量計1個(gè)
13、自動(dòng)控制箱1套                14、可編程序控制系統1套   15、漏電保護開(kāi)關(guān)1套
16、電源電壓表1個(gè)                17、按鈕開(kāi)關(guān)                18、水池低部防水板1張
19、不銹鋼實(shí)驗臺架1套            20、連接管道及閥門(mén)若干。
設備的外形尺寸約:長(cháng)×寬×高=1000mm×500mm×1600mm。
裝置為24h連續運行設備,每日需取樣化驗污水和污泥,并測定和調整運行參數。
需要的測定設備及儀器(用戶(hù)自備)
實(shí)驗所需的監測項目如下表所示,需要準備相關(guān)的儀器和化學(xué)藥品。根據實(shí)驗目的的增減測定項目,并且測定項目可分為每日一次、隔日一次、每周測定一次幾種類(lèi)型。
監測項目

取樣點(diǎn)

分析項目

進(jìn)水:

Q、pH、COD、BOD5、溶解性BOD5、溶解性COD、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N、SS、VSS、TP、PO4-P、堿度

厭氧池:

DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、TP

缺氧池:

DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、NO2-N、NO3-N

好氧池:

DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、NO2-N、NO3-N、TP

混合液回流:

Q、MLSS、MLVSS、BOD5、COD、NO2-N、NO3-N、TP

回流污泥:

Q、MLSS、MLVSS、BOD5、COD、NO2-N、NO3-N、TP

二沉池出水:

Q、pH、COD、BOD5、溶解性BOD5、溶解性COD、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N、SS、VSS、TP、PO4-P、堿度

5、啟動(dòng)和運行
首先必須認真閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū),弄清楚組成裝置的所有構筑物、設備和連接管路的作用,以及相互之間的關(guān)系,了解設備的工作原理。在次基礎上,方可開(kāi)始設備的啟動(dòng)和運行。
(1)啟動(dòng)。經(jīng)清水試運行,確認設備動(dòng)作正常,池體和管路無(wú)漏水時(shí),方可開(kāi)始微生物的馴化和培養。接種污泥可取自城市污水處理廠(chǎng)回流泵房的活性污泥,數量為厭氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池的有效容積。開(kāi)始運轉時(shí),全部設備均啟動(dòng),進(jìn)水流量可從小開(kāi)始,回流量也相應減小,污泥全部回流,不排放剩余污泥,以培養異氧菌、貯磷菌、硝化菌、脫氮菌等,提高系統MLSS,固定進(jìn)水流量及混合液回流比(如50%),開(kāi)啟厭氧池和缺氧池攪拌,速度盡量小,以不產(chǎn)生污泥沉淀即可,開(kāi)啟好氧池氣泵進(jìn)行曝氣,曝氣強度應使好氧池溶解氧DO達到2mg/L以上。
當系統MLSS達到3000~5000mg/L時(shí),試驗參數穩定,出水水質(zhì)良好,可逐漸加大進(jìn)水流量,相應加大回流流量。視沉淀池內污泥積累情況,定時(shí)開(kāi)啟剩余污泥蠕動(dòng)泵,其流量視二沉池中的污泥層厚度和泥齡而定,不能放空。同時(shí),固定污泥回流比。
此時(shí),檢測出水水質(zhì)。如果COD、SS、NH3-N、TP等達標且系統狀態(tài)穩定,就可以認為啟動(dòng)階段結束。
(2)典型運行參數

項目

單位

范圍

污泥負荷

KgBOD5/KgMLVSS·d

0.15~0.25

污泥齡

d

15~27

MLSS

mg/L

3000~5000

污泥回流比

%

20~!50

混合液回流比

%

100~300

DO

mg/L

厭氧<0.3;缺氧<0.5好氧<1.5~2.5

(3)主要影響因素

因素

影響

溫度T

主要影響硝化、反硝化。適宜溫度:15~30C。溫度對反硝化速率的影響與反應器類(lèi)別及硝酸鹽負荷有關(guān),低負荷的系統受溫度的影響較小。水溫對生物除磷影響不大。

溶解氧DO

厭氧池磷的釋放,DO影響很大,應控制在0.2mg/L以下;缺氧池反硝化。DO<0.5 mg/L;好氧池硝化、磷的吸收,DO>2 mg/L

pH

厭氧池pH不可太低,否則產(chǎn)生磷的無(wú)效釋放,也不可太高。否則可能產(chǎn)生磷酸鈣沉淀;缺氧池反硝化適宜pH7.0~7.5;好氧池硝化反應消耗堿度,對pH敏感,適宜pH7.0~8.0,磷的吸收,pH不能低于6.5

C/N、C/P

厭氧池磷的釋放需要揮發(fā)性脂肪酸VFA,隨著(zhù)C/P值的增大,磷的去除率明顯增大,BOD5/TP應大于20;缺氧池反硝化需要碳源,隨著(zhù)C/N值的增大,N的去除率增大,BOD5/TKN應大于4~6;好氧池異氧菌與硝化菌競爭底物,BOD5/TKN不宜太大,一般認為:BOD負荷小于0.15 BOD5/gMLSS·d時(shí),硝化反映才能正常進(jìn)行。

出水SS

主要影響P的去除,工藝去除溶解性磷,懸浮性磷仍存在于出水中。

泥齡θc

硝化反應需要較長(cháng)的泥齡,而出磷泥齡則不宜太高。因此,只要能滿(mǎn)足硝化及反硝化要求,系統按低泥齡運行。

水力停留時(shí)間HRT

厭氧池HRT不宜過(guò)長(cháng),否則導致沒(méi)有VFA吸收的齡釋放,一般取1~2小時(shí);好氧池可取1~2小時(shí)。

回流比

混合液回流主要影響池容大小及脫氮效果,本試驗回流比300%;污泥回流主要考慮硝態(tài)氮含量對厭氧區齡的釋放的影響,本試驗回流比100%

硝態(tài)氮

厭氧區硝態(tài)氮與貯磷菌爭奪VFA,產(chǎn)生反硝化,影響磷的釋放。

有毒物質(zhì)

硝化菌對有毒物質(zhì)比較敏感,主要是一些重金屬如Zn、C、hg等,無(wú)機物CN等,還有游離氨和亞硝酸鹽。

提高除磷與脫氮效果的措施
提高脫氮率的措施
降低系統容積負荷可提高去除率。
反硝化需要碳源,投加甲醇可提高去除效果。
硝化反應需要堿度,因此,控制pH很重要。如原水堿度不足,應投加堿度或考慮前置反硝化工藝(因反硝化產(chǎn)生堿度,可部分補充)。
因硝化菌的生長(cháng)世代周期較長(cháng),所以提高泥齡能夠充分地進(jìn)行硝化反映,提高脫氮率。
提高除磷率的措施
生物處理工藝方面
適當增長(cháng)厭氧區水力停留時(shí)間。以使磷得到充分的釋放。
適當增大缺氧池的池容,這樣會(huì )提高脫氮效果,以降低回流污泥中的硝酸鹽的含量。
污泥回流至缺氧池,缺氧池至厭氧池增設二級混合液回流,這樣一來(lái)進(jìn)入厭氧池的混合液硝酸鹽含量可降低(UCT工藝)
設前置厭氧/缺氧調節池,見(jiàn)污泥回流至調節池,以去除其中的硝酸鹽,保證其后餓厭氧池狀態(tài)運行(改良A/A/O工藝)
可將各區分段,利用有機物的梯度分布促進(jìn)除磷脫氮(VIP工藝)
其它工藝方面
后置濾池,以降低出水SS,從而去除懸浮性磷。
投加化學(xué)藥劑,提高出磷效果。
初沉污泥發(fā)酵或消化池污泥回流至厭氧區,以便將污泥中的顆粒性有機物轉化為VFA,但要注意避免甲烷的產(chǎn)生。

 

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