三维循环一体化氧化沟处理城市污水的试验研究?

以下是仲达咨询带来的立体循环一体化氧化沟处理城市污水的试验研究,供您参考。

氧化沟是一种经济有效、处理效果稳定的污水处理技术。自20世纪50年代出现以来,经过工艺和曝气设备的多次改进,它已成为主要的污水生物处理技术之一。特别是对于污水的生物脱氮,氧化沟比其他生物脱氮工艺具有成本低、TN去除效率高等优点。但与活性污泥法相比,氧化沟占地面积大,在土地昂贵的城市或地区应用受到限制。本研究开发的新型立体循环一体化氧化沟,既保留了氧化沟设备和操作简单的优点,又减少了占地面积。这项技术已经获得专利。本文主要介绍三维循环一体化氧化沟处理城市污水的试验研究结果。

氧化沟是一种经济有效、处理效果稳定的污水处理技术。自20世纪50年代出现以来,经过工艺和曝气设备的多次改进,它已成为主要的污水生物处理技术之一。特别是对于污水的生物脱氮,氧化沟比其他生物脱氮工艺具有成本低、TN去除效率高等优点。但与活性污泥法相比,氧化沟占地面积大,在土地昂贵的城市或地区应用受到限制。

本研究开发的新型立体循环一体化氧化沟,既保留了氧化沟设备和操作简单的优点,又减少了占地面积。这项技术已经获得专利。本文主要介绍三维循环一体化氧化沟处理城市污水的试验研究结果。

1的流程特征

本研究开发的新型一体化氧化沟采用立体环流,与沉淀区合建。其特点是:①氧化沟上层为好氧区,下层为缺氧区,不与大气接触,缺氧形成快。混合液在上下循环的过程中完成降解有机物和硝化反硝化的生物脱氮过程。与常规氧化沟相比,占地面积可减少50%左右。(2)沉淀区与氧化沟合建,沉淀的污泥可自动回流至氧化沟,无需污泥回流设备,可节省投资和能耗,沉淀区对氧化沟内的混合液状态无影响。③结构紧凑,操作简单。

本研究在实验室进行,实验装置的有效容积为33L。试验污水为城市污水,其水质见表1。试验过程中,反应器内混合液的温度随季节变化,基本维持在11 ~ 28℃之间。实验开始时,处理水量为0.33升/小时,然后逐渐增加到6升/小时..污泥浓度保持在2.0 ~ 4.9g/L,污泥负荷为0.08 ~ 0.1.4kg bo D5/kg VSS·d..

在实验装置中,混合液体的循环流动是由旋转刷驱动的。转刷的作用一是曝气充氧,二是使液体混合循环流动,底部不会有污泥沉积。根据设计要求,当转刷的淹没深度确定后,调节转刷的转速可以保证沟渠中溶解氧浓度和水流速度的要求。试运行期间,立体循环一体化氧化沟上层DO保持在2mg/L以上,下层保持缺氧状态。混合溶液的平均循环速度为0.25米/秒,没有出现污泥沉积。

2结果和讨论

由于氧化沟以低负荷模式运行,对污水中有机物的去除效率高。稳定运行期间,COD去除率达到95%。当进水COD浓度小于1000毫克/升时,出水COD小于50毫克/升..BOD5去除率达98%以上,出水BOD5平均浓度为5 mg/L,可见该实验系统对有机物具有较高的去除效率。

实验过程中,没有出现污泥膨胀现象。根据测试结果,氧化沟污泥的SVI在50-260mL/g范围内,进水SS约为150mg/L,出水SS小于15 mg/L..

立体循环一体化氧化沟上层为好氧区,下层为缺氧区,混合液在循环过程中完成生物脱氮过程。试验运行期间,试验系统中氨氮负荷为0.01 ~ 0.02kg NH3-N/kg VSS·d,BOD5负荷为0.08 ~ 0.1.2kg BOD/kg VSS·d,进水NH4-N浓度为45 ~ 67mg/L..进水TN浓度为70 ~ 80 mg/L,出水TN浓度约为7mg/L,TN去除率达90%以上。可以看出,本实验系统保持了常规氧化沟脱氮效果好的特点。

水力停留时间是影响氧化沟去除有机污染物的主要因素之一。根据试验结果,当进水COD浓度为480mg/L左右,水温为23℃,水力停留时间小于5h时,COD去除率小于75%。随着水力停留时间的延长,出水COD浓度迅速下降,去除效率明显提高。当水力停留时间大于6h时,出水COD浓度小于50mg/L,去除率大于90%。然而,当HRT大于10h时,去除率没有明显的提高。因此,当进水COD浓度增加时,氧化沟的HRT应相应增加,以保证较高的COD去除率。此外,在实验条件下,当COD具有较高的去除效率时,总氮的去除率始终在90%以上。

在本实验系统中,温度对COD的去除效果有一定的影响。实验结果表明,当水温为12 ~ 15℃时,COD去除率约为89%。当水温高于15℃时,COD去除率大于90%。温度对总氮去除率有明显影响。实验结果表明,总氮负荷≤≤≤0.08 kgtn/kgMLVSS·d时,BOD5负荷为0.08-0.14 kgbod/kgMLVSS·d,温度为11 ~ 13℃,TN去除率约为75%。随着温度的升高,总氮的去除率明显增加。当温度高于150℃时,总氮去除率达到90%以上。这是因为当氧化沟内形成缺氧状态时,温度对反硝化的影响非常明显。

3结论

实验结果表明,立体循环一体化氧化沟能有效去除污水中的有机污染物,COD去除率达到95%,相应的BOD去除率达到98%。同时,由于好氧区和缺氧区的形成,有利于污水的生物脱氮。本实验中,当HRT=10h,SRT=30d时,NH3-N去除率达到99%,总氮去除率达到90%以上。因此,采用立体循环一体化氧化沟处理城市污水是可行的。

立体循环一体化氧化沟的优点是:

(1)由于活性污泥混合液呈立体循环,在同等处理能力下,比常规氧化沟可节省约50%的占地面积。

(2)污泥自动回流,沉淀分离器置于立体氧化沟的一端,不改变主沟内混合液的流态,不造成能量损失,节约能源,降低运行成本。

(3)整个系统结构紧凑,占地少,投资少,操作方便,可实现工厂化组装,是现阶段适合我国中小城镇和城市社区污水处理的新技术。

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