分段进水工艺水力停留时间的优化与运行策略

第３５卷增刊土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３５２０１３年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．２０１３ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－４７６４．２０１３．Ｓ１．０５２分段进水工艺水力停留时间的优化与运行策略曹贵华１，张洪波２，王淑莹１，苗志加１，何成达２，彭永臻１（１．北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心，北京１００１２４；２．扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州２２５１２７）收稿日期：２０１３－０１－１０基金项目：国家自然科学基金（５１１７８００７）；北京市科技计划项目（Ｄ１２１１０００００１１２００１）作者简介：曹贵华（１９８３－），男，博士研究生，主要研究方向为污水生物处理新理论与新技术，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｃａｏｇｕｉｈｕａ１９８３＠ｅｍａｉｌｓ．ｂｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ摘要：本研究采用改良Ａ／Ｏ四点分段进水工艺处理低浓度、低碳氮比市政废水。在进水流量分配比为２０％∶３５％∶３５％∶１０％、缺氧／好氧体积比为１∶１、ＳＲＴ为１５ｄ、污泥回流比为７５％条件下，通过调整不同的水力停留时间（ＨＲＴ），研究ＨＲＴ对污染物去除性能的影响以及确保出水污染物达标的最短ＨＲＴ与运行策略。结果表明：ＨＲＴ从８．７ｈ降低至６ｈ，对ＣＯＤ、ＴＰ的去除基本无影响，但出水氨氮、ＴＮ浓度随之升高，并且进水碳源有效利用率以及好氧段同步硝化反硝化（ＳＮＤ）效果随之降低。当ＨＲＴ为６ｈ时，通过控制好氧段ＤＯ为１．０～１．５ｍｇ·Ｌ－１联合在好氧段投加悬浮填料的策略，出水ＣＯＤ、氨氮、ＴＮ、ＴＰ浓度分别为２５．９２、１．９８、１４．５和０．４７ｍｇ·Ｌ－１；悬浮填料的投加可以优化出水氨氮和好氧段ＳＮＤ效果，且ＳＮＤ比例达到２２％，但对进水碳源有效利用率的提高不明显。关键词：分段进水；脱氮除磷；低浓度废水；水力停留时间；同步硝化反硝化中图分类号：Ｘ７０３．１文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－４７６４（２０１３）Ｓ１－０２２７－０６ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｔｅｎｔｉｏｎＴｉｍｅｉｎＭｏｄｉｆｉｅｄＦｏｕｒＳｔｅｐ－ｆｅｅｄＰｒｏｃｅｓｓＣａｏＧｕｉｈｕａ１，ＺｈａｎｇＨｏｎｇｂｏ２，ＷａｎｇＳｈｕｙｉｎｇ１，ＭｉａｏＺｈｉｊｉａ１，ＨｅＣｈｅｎｄａ２，ＰｅｎｇＹｏｎｇｚｈｅｎ１（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｅｉｊｉｎｇｆｏｒＷａｔｅｒＱｕａｌｉｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＷａｔｅｒＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｃｏｖｅｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＢｅｉｊｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＹａｎｇＺｈｏｕ２２５１２７，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｉｌｏｔｍｏｄｉｆｉｅｄｆｏｕｒｓｔｅｐ－ｆｅｅｄｐｒｏｃｅｓｓｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅａｌｗｉｔｈｗｅａｋｍｕｎｉｃｉｐａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ａｆｔｅｒ１３３ｄａｙｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｙｄｒａｕｌｉｃｒｅｔｅｎｔｉｏｎｔｉｍｅ（ＨＲＴ）ａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇ：（１）ＷｈｅｎＨＲＴｉｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍ８．７ｈｔｏ６ｈ，ｔｈｅｒｅｉｓａｌｍｏｓｔｎｏｅｆｆｅｃｔｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣＯＤａｎｄＴＰ，ｂｕｔｗｏｕｌｄｌｅａｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｅｆｆｌｕｅｎｔＮＨ４＋－ＮａｎｄＴＮ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｔｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＳＮＤ）ａｒｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄ．（２）ＷｈｅｎＨＲＴｉｓ６ｈ，ｔｈｅＤＯｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎａｒｅｏｂｉｃｚｏｎｅｓａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｅｔｗｅｅｎ１．０－１．５ｍｇ·Ｌ－１ａｎｄａｄｄｉｎｇｓｕｓｐｅｎｄｅｄｃａｒｒｉｅｒｓｉｎａｅｒｏｂｉｃｚｏｎｅｓ，ｔｈｅｅｆｆｌｕｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣＯＤ，ＮＨ４＋－Ｎ，ＴＮａｎｄＴＰａｒｅ２５．９２，１．９８，１４．５ａｎｄ０．４７ｍｇ·Ｌ－１ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．（３）Ｓｕｓｐｅｎｄ