污泥回流和前置区THR对氧化沟N、P去除的影响

第33卷第4期2007年4月北京工业大学学报J0URNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHN0L0GYV01．33NO．4Apr．2007污泥回流和前置区j【1HR对氧化沟N、P去除的影响乔海兵一，王淑莹，姚学同，高春娣，侯红勋(1．北京工业大学环境与能源工程学院北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100022；2．河南省城市规划设计研究院有限公司，郑州450000)摘要：为了进一步优化设选择池和厌氧池(前置区)的微孔曝气氧化沟系统的运行效果，运用3水平、3因素正交试验研究了污泥回流比及其分配比例、前置区水力停留时间对系统N、P去除的影响，通过对TN和TP去除率的极差和方差分析得到：污泥回流比对脱N、除P都具有重要的影响；前置区停留时间和污泥质量分配比对脱N影响不大，而对除P有一定影响．选取系统的最佳运行工况为：回流比为100％～125％；污泥质量分配比为3：7；前置区停留时间为1．9h．此时出水中，paN<15mg／L，TP<2．5mg／L，TN可以稳定达标排放，但除P效果不理想．关键词：氧化沟；正交试验；脱N除P中图)-类号：X703．1文献标识码：A文章编号：0254—0037(2007)04—0408—05影响设选择池和厌氧池(前置区)的微孔曝气氧化沟⋯脱N、除P的因素主要有环境因素、水质条件和运行参数．环境因素包括温度、溶解氧DO等；水质条件包括进水的碳、氮量之比，碳、磷量之比，有机质种类和pH等；运行参数包括Trm、污泥回流比及其分配比例、污泥龄、污泥浓度、曝气量等J．通常来说，环境因素和水质条件是不能人为控制的，所以为了达到较好的处理效果，需要根据进水条件的波动范围，调节运行参数，从而达到良好的处理效果．本文通过正交试验【6]主要考察碳源缺乏的城市污水在生物处理过程中，污泥回流比及分配比例、前置区THR对N、P去除效果的影响．1材料与方法1．1试验污水试验在北京某城市污水处理厂进行，进水取自曝气沉砂池出水，因为该污水在沉砂池内进行了部分降解。而且在原水箱中经长时间沉淀，所以与典型城市污水相比，有机物和悬浮物浓度偏低．进水水质情况见表1．表1试验用水水质表Table1Thequalityofinfluentmg／L试验中pcoDc、lDTN、lDTP和pss的检测方法分别为重铬酸钾快速测定法、TOC／TN仪器分析法、过硫酸钾一抗坏血酸钼蓝分光光度法和重量法．1．2氧化沟试验装置本试验装置由前置选择池和厌氧池的Carrousel氧化沟(最大有效体积为252L)和沉淀池(最大有效体积为100L)组成，模型均为有机玻璃制成，试验装置见图1．收稿E1期：2005．07．06．基金项目：国家自然科学基金海外青年学者合作研究基金资助项目(50628808)；北京市科委国际合作项目；北京市自然科学基金资助项目(8042004)．作者简介：乔海兵(1979一)。男，河南南阳人，硕士生．维普资讯http://www.cqvip.com第4期乔海兵等：污泥回流和前置区THR对氧化沟N、P去除的影响409该系统的工艺流程：进水连同部分回流污泥用蠕动泵打入选择池中，其余回流污泥打入厌氧池．混合液从厌氧池的狭缝自流进入氧化沟．曝气区利用黏性砂头进行微孔曝气，转子流量计控制曝气量．非曝气区采用搅拌器搅拌推流以防止污泥下沉．曝气区和搅拌区用插板分割，插板上留有2个直径为25mm的孔，从而既可以保证氧化沟的完全混合特点，又实现了其推流的特征．氧化沟出水口设在曝气区2段，反应后的混合液自流进入沉淀池进行泥、水分离．怛l流污泥图1氧化沟工艺试验装置示意图Fig．1Schematicdiagramofthecarrouseloxidationditchprocess、1．3正交试验设计在综合分析各运行参数的情况下，选择污泥回流比、选择池和厌氧池的进泥质量比及污泥停留时间进行3因素、3水平正交试验，采用TN和TP的去除率作为N、P去除效果的考察指标．试验中恒定进水流量，通过调节选择池和厌氧池的体积控制其11，改变蠕动泵的转速来调节回流污泥量．试验过程中的其他运行参数为：11SR：16d；氧化沟11=16h；J0~Ⅱ=4．0～5．0mg／L．根据试验要求设计正交试验因素水平表见表2．表2正交试验因素水平表Table2Levelsoftheelementsinorthogonalexperiments2试验结果与分析2．1正交试验方案正交试验结果如表3所示表33水平正交试验设计表L。(3)Table3OrthognalitydesignoftheexperimentsL9(3)mL维普资讯http://www.cqvip.com410北京工业大学学报2007年极差R的大小说明相应因素作用的大小．极差大，说明该因素是活泼的，它的变化