改良氧化沟工艺节能降耗优化策略与工程实践研究

【摘要】：随着我国污水二级处理的普及,江河湖泊的污染程度逐渐得以改善,由营养盐氮、磷过量排放引起的水体富营养化问题上升为主要矛盾。我国新的排放标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918-2002)加强了对氮、磷的排放要求。随着新标准的实施,无论是新建污水处理厂还是已有污水处理厂都面临着污水深度脱氮除磷的艰巨任务。为达到新标准要求,并尽可能降低处理成本,各污水处理厂纷纷进行升级改造。氧化沟工艺流程简单,抗冲击能力强,具有同步脱氮除磷功能,在我国应用广泛。 但是在实际运行中受各方面因素影响其脱氮除磷效果并不尽如人意,同时运行成本相对较高。针对以上问题,本课题通过模拟城市污水厂进水水质进行了改良氧化沟工艺中试试验,提出改良氧化沟工艺优化控制策略,并与郑州市五龙口污水处理厂合作,将中试成果应用于五龙口污水处理厂一期改良氧化沟处理工艺的升级改造工程中。 在改良氧化沟工艺中试试验中,为了提高脱氮除磷效率,降低能耗,通过降低氧化沟好氧区前部的曝气量,创造缺氧区,将原有的缺氧/厌氧/好氧运行方式更改为缺氧/厌氧/缺氧/好氧的方式运行。分别考察了不同温度(25℃、20℃、15℃)下,改良氧化沟工艺对COD、氮、磷的去除效果,最终确立了不同温度下的DO、泥龄、污泥浓度、回流比等运行参数的最佳值,以及氧化沟前部缺氧区与后部好氧区的最佳比例。研究表明,采用调整后的缺氧/厌氧/缺氧/好氧运行方式,在25℃、20℃、15℃条件下,通过对运行参数的调整,均可使氧化沟出水COD、TN、NH_4~+-N、TP浓度的平均值达到19mg/L、13.7mg/L、3.6mg/L、0.42mg/L,26mg/L、10.6mg/L、3.1mg/L、0.32mg/L和26mg/L、12.1mg/L、3.9mg/L、0.34mg/L。满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准要求。 通过对五龙口污水处理厂的调研,发现污水处理厂设计之初并未考虑对TN的去除,TN去除主要靠回流污泥携带的硝氮在缺氧池中的反硝化和生物同化作用,流程中没有专门的反硝化单元,导致TN去除效果不佳。同时受TN去除率低的影响,回流污泥中携带大量硝氮,缺氧池HRT有限,硝氮不能完全去除,部分硝氮进入到了厌氧池,影响厌氧释磷,进而影响到后续除磷效果,导致TP去除效果不佳。 针对污水处理厂存在的上述问题,参照中试试验结果,充分利用水厂现有资源,在不新增构筑物及设备的前提下,在水厂一期氧化沟升级改造试验中,采用低氧控制策略,对氧化沟好氧区供气量进行了优化控制。消减氧化沟前端曝气量,同时控制好氧区溶解氧,在氧化沟前段形成缺氧区,为反硝化除磷,同步硝化反硝化创造条件,将改良氧化沟原有的缺氧/厌氧/好氧运行方式更改为缺氧/厌氧/缺氧/好氧运行方式。改造结果表明,将氧化沟1、2、3廊道曝气量降为微曝,同时控制氧化沟出水溶解氧为1~1.5mg/L后,TN、TP的去除效果明显提高,二沉池出水中的COD、TN、NH_4~+-N、TP浓度分别为20mg/L、9 mg/L、0.5 mg/L、0.22 mg/L,去除率分别达到了94%、76%、98%、96%,均达到(GB18918-2002)一级A排放标准要求。改造后稳定阶段吨水电耗0.241度,相比改造前同期吨水电耗降低20%以上。 【关键词】：改良氧化沟 脱氮除磷 节能降耗 缺氧/厌氧/缺氧/好氧 溶解氧
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1 我国水资源问题10
• 1.1.2 水体中氮磷的危害10-11
• 1.1.3 国家政策11-12
• 1.2 生物脱氮除磷原理12-14
• 1.2.1 生物脱氮原理12-13
• 1.2.2 生物除磷原理13-14
• 1.3 生物脱氮除磷工艺概况及工艺优化策略14-20
• 1.3.1 生物脱氮除磷组合工艺14-19
• 1.3.2 我国污水处理厂存在的问题19
• 1.3.3 缓解我国水资源短缺及提高氮磷去除效果的优化策略19-20
• 1.4 课题的来源及研究的目的、内容20-22
• 1.4.1 课题的来源20
• 1.4.2 研究的目的20
• 1.4.3 研究的内容20-22
• 第2章 试验材料与方法22-28
• 2.1 中试试验材料与方法22-24
• 2.1.1 试验用水来源与水质22
• 2.1.2 实验装置22-24
• 2.1.3 主要仪器和分析检测方法24
• 2.2 现场试验材料与方法24-28
• 2.2.1 试验水质25
• 2.2.2 处理工艺25-27
• 2.2.3 主要测定指标和监测方法27-28
• 第3章 改良氧化沟中试试验研究28-50
• 3.1 氧化沟的运行机理28-29
• 3.1.1 氧化沟的发展28
• 3.1.2 中试改良氧化沟装置的设计及运行机理28-29
• 3.2 改良氧化沟反应器的启动29-30
• 3.3 不同温度下运行效果分析30-47
• 3.3.1 25℃时运行效果分析30-38
• 3.3.2 20℃时运行效果分析38-43
• 3.3.3 15℃时运行效果分析43-47
• 3.4 本章小结47-50
• 3.4.1 改良氧化沟处理效果小结47
• 3.4.2 控制策略小结47-50
• 第4章 水厂现状分析及控制策略研究50-60
• 4.1 五龙口污水处理厂简介50-51
• 4.1.1 水厂概况50
• 4.1.2 处理工艺50
• 4.1.3 设计水质50
• 4.1.4 问题分析50-51
• 4.2 水厂现状分析51-57
• 4.2.1 取样点确定51-52
• 4.2.2 调研时段水厂运行效果分析52-54
• 4.2.3 氧化沟逐段运行效果分析54-57
• 4.3 改造方案设计57-60
• 4.3.1 五龙口污水厂节能降耗提高水质的潜力57
• 4.3.2 具体方案设计57-60
• 第5章 工艺改造及效益分析60-76
• 5.1 工艺改造步骤60-61
• 5.2 第一阶段实验结果与讨论61-69
• 5.2.1 取样点确定61
• 5.2.2 测样点确定61
• 5.2.3 第一改造阶段污染物去除效果分析61-64
• 5.2.4 第一改造阶段氧化沟逐段运行效果分析64-66
• 5.2.5 第一改造各阶段溶解氧浓度分析66-68
• 5.2.6 第一改造阶段结果分析68-69
• 5.3 第二阶段实验结果与讨论69-75
• 5.3.1 取样点确定69
• 5.3.2 测样点确定69
• 5.3.3 第二阶段污染物去除效果分析69-72
• 5.3.4 第二改造阶段氧化沟内溶解氧浓度分析72-74
• 5.3.5 效益分析74-75
• 5.3.6 第二改造阶段结果分析75
• 5.4 本章小结75-76
• 第6章 结论与建议76-78
• 6.1 结论76
• 6.2 建议76-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 攻读学位期间发表的学术论文84-85

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

同心圆一体化微曝氧化沟的设计与工程实践    曾志勇

改良氧化沟工艺处理生活污水的试验研究    任雪慧

废水除磷技术及进展分析    夏宏生;向欣;

常温SBR厌氧-好氧反应器的短程硝化    张立成;傅金祥;张杰;孙文章;田智勇;池福强;王颖;

水体富营养化的形成、危害和防治    陈水勇,吴振明,俞伟波,吕一锋

改善MSBR系统脱氮效果的试验研究    李春鞠,顾国维,杨海真

A~2/O工艺的改良与设计应用    万年红

A_2N反硝化除磷脱氮工艺及其影响因素    王亚宜,杜红,彭永臻,尾崎益雄,泷川哲夫

Carrousel氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制    黄祖安

反硝化除磷过程中的影响因素探讨    曹长青,雷中方,胡志荣,刘翔

城市污水再生全流程概念与方案优选    郭晓,丛广治,张杰

厌氧氨氧化技术工程化的全球现状及展望    郝晓地;仇付国;W·R·L·van der Star;M·C·M·van Loosdrecht;

反硝化聚磷菌特性与反硝化除磷工艺研究    鲍林林

短程硝化—厌氧氨氧化工艺处理味精废水的研究    陈旭良

蚯蚓生物滤池处理农村分散生活污水效果研究    尹志高;陆志波;杨健;刘静;

碳氮比对AAO泥水回流工艺处理焦化废水的影响    包胜;张光海;蔡建安;

生物脱氮除磷新技术研究进展    杨少武;王晓青;杨顺生;

水体富营养化的形成、危害和防治    赵不凋;刘柏朱;卢晓芳;李大;唐海;彭懿明;

广州市海域污染现状与控制策略研究    刘惠兰;阎伍玖;章磊;

蚯蚓对不同Pb浓度土壤化学性质的影响    冯英梅;

洗衣粉中磷含量的测定    吴艳红;周福会;高智席;

臭氧—生物活性炭纤维去除氮的试验研究    陆燕勤;曾鸿鹄;沈运跃;黄明;瘳桃红;

水上农田水下鱼立体开发研究    欧立军;胡爱生;李必湖;

色季拉山不同植被类型土壤动物多样性研究    普穷;旦巴;边巴多吉;

厌氧氨氧化反应器启动研究进展    林琳;曹宏斌;李玉平;

强化预处理阶段渗滤液处理效能研究    段秀举;刘亚丽;

膜分离技术与水资源和水再用    高从堦;

A/O-MBR处理生活污水低温启动试验研究    刘慧君;许晓毅;朱跃敏;肖瑞;

长江上游三峡库区低温、低C/N城市污水中TN去除对策分析    雷晓玲;叶方剑;刘贤斌;陈文华;

珠江三角洲感潮内河水体污染环境特征与修复技术研究    崔树彬;汪义杰;张云;刘俊勇;

珠三角主菜区土壤速效磷状况调查及施磷效应研究    陈琼贤;吕业成;万云巧;李强;曹健;赫新洲;李妙汉;高惠楠;

农村非点源对湖泊水库富营养化的影响及防治对策    赵倩;

出水循环强化人工湿地处理效能    何连生;刘鸿亮;席北斗;朱迎波;

水体中磷的转化与循环    左梅梅;王华军;丁昭霞;

层状氢氧化镁铝的改性与成型及其对磷/氮阴离子的吸附脱除性能    邢坤

低C/N比污水间歇曝气MBR脱氮研究    陆谢娟

智能化控制SBBR处理城市污水脱氮除磷性能和微生物学研究    金云霄

处理焦化废水微氧EGSB反应器启动和运行特性研究    耿炤宇

不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型    白羽

固定化脱氮菌群处理含氮污水的研究    肖晶晶

严重受污染河道水处理工艺的研究及重金属对其处理效果的影响    王令

基于水处理的壳聚糖树脂的制备、表征及功能性研究    李海燕

人工快速渗滤系统污染物去除机理及动力学研究    许文来

好氧颗粒污泥-膜组合工艺低温条件下脱氮除磷效能    王玉兰

武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论    杨文静

优势脱氮菌的筛选及工业化应用基础研究    孙菲

混凝-Fenton法及白腐真菌处理DDNP废水的研究    牛菲菲

A/A/O工艺处理城市污水除磷脱氮性能试验研究    吕晶晶

A~2/O、倒置A~2/O和前置缺氧A~2/O工艺处理城市污水比较研究    侯亚辉

UCT工艺脱氮除磷运行优化试验与研究    郭姣

基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究    李翠云

刺苦草等水生植物对富营养化程度不同水体净化作用研究    赵迪

生物膜法对淋浴废水中表面活性剂和氨氮去除效果试验研究    沈一村

双氧水、活性炭、沸石不同组合对污水深度处理的试验研究    李海洋

氧化沟的优缺点及发展应用型式    郭昌梓;程飞;陈雪梅;

A~2O工艺处理生活污水反硝化除磷研究    曾薇;李磊;杨莹莹;张悦;王淑莹;

废水生物除磷工艺中聚磷菌的作用机制及运行控制要点    沈耀良，玉宝贞

奥贝尔氧化沟在城市污水处理厂中的应用    张海珍;郑淘;

城镇污水采用活性污泥法除磷脱氮工艺探讨    曾环木;

谈城镇污水处理厂辐流式二沉池形式    黄海宇;雷恒毅;

厌氧下的PHB和聚磷酸盐及其生化机理研究    田淑媛,王景峰,杨睿,郎铁柱,杨秀文

积极稳妥地开展中水回用工作    沈光范,徐强

中水回用的经济与中水利用潜力分析    褚俊英,陈吉宁,王志华,温宗国,徐一剑

亚硝酸型硝化的控制途径    孙英杰,张隽超,胡跃城

单螺杆泵输送脱水干污泥的应用研究    李再澄;杨玲;

短程硝化—厌氧氨氧化工艺处理味精废水的研究    陈旭良

改良氧化沟工艺处理城市污水的生产性启动和运行研究    姜亚敏

奥贝尔氧化沟在小城镇污水处理厂的应用研究    刘斌

温度和COD对SBR反硝化同时除磷系统除磷能力的影响    吉芳英,高茜,袁春华

中国藻类污染状况和对策    赵玉宝

浅议精养鱼池水质和环境及其控制技术    袁宝山

蓝藻的综合防治技术    冯辉

A_2N-SBR双污泥反硝化生物除磷系统效能分析    李勇智;李安安;彭永臻;李宇星;

生物活性炭作用机理及其在废水处理中的应用    沈顺雨

N_2O的环境效应及其防逸技术的发展趋势    石明岩,吕锡武,稻森悠平

好氧颗粒污泥实现同步硝化反硝化    杨麒,李小明,曾光明,谢珊,刘精今

从细菌的生化特性看生物脱氮与生物除磷的关系    罗宁,罗固源,许晓毅

曝气生物滤池废水深度处理同步硝化反硝化机理及影响因素    章胜红;陈季华;孙志国;

曝气池—氧化沟工艺在含油废水处理中的应用    吴根树,刘妍

曝气转刷起动故障的分析与研究    都志民;

氧化沟的节能降耗运行措施    原建光;许爱红;孙娟;

采用氧化沟工艺的某污水处理厂的设计与运行    刘泽;田欣;

氧化沟工艺在污水处理中的应用研究进展    解东;胡锋平;

南方城市河流污染治理工艺的研究    覃佩琛;

浦城县污水处理工艺设计    余军波;

温度对氧化沟污水处理工艺影响的研究    朱鑫昌;

Carrousel氧化沟溶解氧控制的生产应用    马福利;马晓春;王森杰;

C型膜法氧化沟工艺研究    蔡松柏,雷寤初

浅谈氧化沟工艺特点与动力控制    赵传周;李帅军;

运用SPAROTOR ACE的日立氧化沟系统    

污水处理氧化沟设计评述    周文汉;李心君;

谈氧化沟工艺的优缺点    吴昊;杨传文;

Carrousel2000氧化沟工艺运行效果    姚秋江;

鼓风曝气型氧化沟工艺    苗育中;

改良型氧化沟工艺脱氮除磷效果分析    路畅;

浅谈PURAQUA BB1000—9转刷曝气机    杨传文;吴昊;

氧化沟工艺在小型城市污水处理中的应用    石燕;

城市污水处理中的工艺运行优化    张志军;

引进氧化沟工艺日处理污水3.5万吨    钟国明　特约记者 何青松

国祯环保建国内最大 氧化沟工艺成套设备生产基地    本报记者 卢 俊 通讯员 杨晓宝

氧化沟工艺提升城市污水处理水平    本报记者 刘群 特约记者 张宇 赵娜

新型氧化沟工艺专除氮磷    李杰

新型氧化沟工艺去除氮磷有招数    罗开林段舰

我市一水专项技术课题通过国家立项论证    记者 田远进 通讯员 宁桂忠

我省污水处理运行技术有突破    通讯员 朱甲华　楚传荣 记者 张书喜

利川抓实清江源头治污    刘洪浩通讯员 任茂盛

去年单位生产耗水量同比减少六成以上    见习记者 邝光荣

环保专项资金投向六大行业    王映

Carrousel氧化沟单沟脱氮优化条件及其控制策略研究    刘艳臣

卡鲁塞尔氧化沟同步脱氮除磷研究    夏岚

基于节能减排的改良型氧化沟流场优化与污泥制备建材的探索    杨晓

氧化沟工艺污水处理厂优化与综合评价研究    陈立爱

真空/生物脱氮及对废水C/N值影响的研究    左椒兰

城镇污水处理工艺优选决策模型研究    唐然

三沟式氧化沟工艺数值模拟与优化运行研究    杨跃

污水处理过程模拟及系统软件开发    张晶

农村分散式污水处理模式系统及应用研究    崔育倩

氧化沟工艺处理适用性比较分析研究    刘聪

氧化沟液固两相流的数值模拟    赵鑫

氧化沟优化运行的CFD模拟及实验研究    杨寅

多点强化氧化沟处理混合型城市污水脱氮技术研究    魏锐

改良氧化沟工艺处理城市污水的启动与运行研究    郭敦纯

倒伞曝气机驱动氧化沟的计算流体力学模拟    李锟

豆制品废水在厌氧—氧化沟系统中的处理研究    李宁

改良氧化沟工艺节能降耗优化策略与工程实践研究    程庆锋

Carrousel氧化沟工艺改良前后处理效果研究    王汝举

Carrousel氧化沟的数值模拟    王红菊