lCEAS反應(yīng)器處理城市污水最優(yōu)工況

更新時(shí)間：2009-04-01 10:36 來源：作者: 閱讀：3865

間歇式延時(shí)循環(huán)曝氣系統(tǒng)(ICEAS)工藝是一種連續(xù)進(jìn)水的改良型SBR工藝，運(yùn)用連續(xù)進(jìn)水和周期性排水原理，生物氧化作用，硝化和反硝化作用，除磷，固液分離等均在一個(gè)反應(yīng)池中進(jìn)行。ICEAS工藝由反應(yīng)、沉淀和潷水3個(gè)階段組成，其反應(yīng)器由進(jìn)水端的預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水(沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水)，間歇排水，沒有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。由于ICEAS連續(xù)進(jìn)水，運(yùn)行操作的復(fù)雜性降低，故適用于較大規(guī)模的污水處理。

本文所研究內(nèi)容為ICEAS工藝處理城市污水最佳工藝參數(shù)的確定，目的是在滿足出水水質(zhì)要求(COD60medL,BOD520mg/L；NH4+-N8rag,L)，保證剩余污泥穩(wěn)定的前提下，盡量縮短水力停留時(shí)間(曝氣時(shí)間與沉淀時(shí)間)及確定最優(yōu)曝氣量，以降低處理系統(tǒng)的基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

1試驗(yàn)裝置與方法

1.1試驗(yàn)裝置

本試驗(yàn)裝置及工藝流程如圖1所示。

反應(yīng)器用有機(jī)玻璃制作，有效容積為42.8L，好氧時(shí)主反應(yīng)區(qū)采用微孔管曝氣，預(yù)反應(yīng)區(qū)采用穿孔管曝氣。

1.2試驗(yàn)水樣

在試驗(yàn)中，主要采用配水，盡可能使其和實(shí)際生活污水成分相近。配水主要成分：啤酒、磷酸鹽、氨鹽及其它營養(yǎng)鹽等。試驗(yàn)水質(zhì)見表1。試驗(yàn)過程中的水溫為常溫，在25℃左右。

l.3試驗(yàn)運(yùn)行方式及監(jiān)測(cè)方法

試驗(yàn)運(yùn)行開始，從廣州市大坦沙污水廠取污泥進(jìn)行培養(yǎng)，20d后開始試運(yùn)行，試運(yùn)行一周后正式運(yùn)行。試驗(yàn)運(yùn)行為連續(xù)進(jìn)水，采取曝氣．沉淀．潷水的運(yùn)行方式。試驗(yàn)監(jiān)測(cè)分析方法采用國家環(huán)保局編制的水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法。

2最優(yōu)曝氣時(shí)間及曝氣量

2.1預(yù)反應(yīng)區(qū)曝氣量的確定

ICEAS反應(yīng)器和傳統(tǒng)的SBR反應(yīng)器相比，最大的特點(diǎn)是進(jìn)水端增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，把ICEAS反應(yīng)器分為兩個(gè)反應(yīng)區(qū)：預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。主反應(yīng)區(qū)是污水的主要反應(yīng)區(qū)域，預(yù)反應(yīng)區(qū)兼具生物選擇器的作用，使活性污泥在選擇器中處于高負(fù)荷的快速基質(zhì)積累階段，有利于絮凝性細(xì)菌的生長，使ICEAS同樣保持SBR不易發(fā)生污泥膨脹的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物選擇區(qū)采用限制性曝氣可以取得較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一般控制生物選擇區(qū)DO≤O.5mg/L。

這樣，一方面可使部分難降解的有機(jī)物在缺氧狀態(tài)下轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)，提高污染物的去除率：另一方面可有效防止污泥膨脹。據(jù)有關(guān)資料介紹：在缺氧條件下(有硝態(tài)氮，沒有溶解氧)，菌膠團(tuán)細(xì)菌可以利用硝酸鹽作為最終電子受體，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的吸收、儲(chǔ)存和降解利用，而絲狀菌則缺乏這種能力。從而在選擇器中菌膠團(tuán)細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，抑制了絲狀菌生長。所以在預(yù)反應(yīng)區(qū)曝氣采用穿孔管曝氣，并限制D0≤O.5mg/L。

預(yù)反應(yīng)區(qū)曝氣時(shí)間和主反應(yīng)區(qū)的曝氣時(shí)間一致。

2.2主反應(yīng)區(qū)曝氣時(shí)間及曝氣量

要得到最優(yōu)的曝氣時(shí)間和曝氣量，必須首先研究有機(jī)物的去除與曝氣過程的關(guān)系，即研究有機(jī)物的降解規(guī)律。試驗(yàn)中采用連續(xù)進(jìn)水，潷水結(jié)束后再開始曝氣的方式。連續(xù)監(jiān)測(cè)了從曝氣開始到曝氣結(jié)束過程中COD和DO的變化情況，具體見圖2所示。

需要指出的是在曝氣開始時(shí)，COD的濃度為156.5mg/L，并不是進(jìn)水濃度195.6mg/L，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是：預(yù)反應(yīng)區(qū)基本上處于缺氧狀態(tài)，污水源源不斷進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)，首先被該區(qū)的混合液稀釋，混合液的COD越低，稀釋作用就越大。同時(shí)，混合液中剩余的大量硝態(tài)氮在這段厭氧或缺氧條件下要進(jìn)行反硝化消耗碳源，故反硝化作用越強(qiáng)，該區(qū)內(nèi)有機(jī)物降解的就越多。另外，活性污泥本身具有的吸附和凝聚作用也會(huì)使水中懸浮和膠體性的有機(jī)物大量降低。原水中懸浮和膠體性有機(jī)物越多，這種作用就越強(qiáng)。污水在預(yù)反應(yīng)區(qū)有近2O%的COD被去除。所以在曝氣開始時(shí)主反應(yīng)區(qū)內(nèi)的COD低于進(jìn)水COD值。

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