污水脱氮除磷及N2O产生过程数学模拟

分类号：X703.110710-2014029007博士学位论文污水脱氮除磷及N2O产生过程数学模拟丁晓倩导师姓名职称赵剑强教授申请学位类别工学博士学科专业名称环境工程论文提交日期2017年4月12日论文答辩日期2017年6月17日学位授予单位长安大学Mathematicalmodelingofnitrogen/phosphorusremovalandN2OproductioninbiologicalwastewatertreatmentADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：：DingXiaoqianSupervisor：：Prof.ZhaoJianqiangChang’anUniversity,Xi’an,ChinaI摘要活性污泥法是城市污水处理厂常用技术方法，其中具有同步脱氮除磷功能的连续流A2/O（厌氧-缺氧/好氧）工艺是我国污水处理厂首选工艺。近年来基于连续流A2/O工艺开发了很多改良工艺，包括简单倒置A2/O工艺和分点进水倒置A2/O工艺等。有必要对这三种A2/O工艺的脱氮除磷性能进行全面分析。N2O是重要的温室气体，且存在破坏大气臭氧层、产生酸雨等环境危害，因此污水生物脱氮工艺中N2O的产生和积累过程不容忽视。目前，针对生物脱氮中N2O释放规律的研究大都集中在实验阶段，也有人采用活性污泥数学模型来探讨N2O的产生机理，但这些数学模型的发展尚不完善，有待于进一步改进和建立新的模型。本论文采用实验和数学模拟相结合的方法，对污水脱氮除磷及N2O产生过程进行了研究，得到以下结论：（1）本论文借助GPS-X软件和ASM2D模型，在相同的建设投资和运行条件下，对连续流传统A2/O工艺、简单倒置A2/O工艺和分点进水倒置A2/O工艺的脱氮除磷性能进行预测和分析，结果表明：在不同的进水C/N比水平下，三种A2/O工艺均取得了良好的脱氮除磷效果；两种倒置A2/O工艺由于将缺氧池置于厌氧池之前，反硝化过程可获得充足的碳源，TN去除率高于传统A2/O工艺；传统A2/O工艺由于厌氧释磷量远大于两种倒置A2/O工艺，好氧吸磷能力更强，且在缺氧池中发生了反硝化除磷反应，因此除磷性能优于两种倒置A2/O工艺。（2）本论文针对限氧亚硝化过程，开发了描述AOB（氨氧化菌，Ammoniaoxidizingbacter