倒置AAO工艺中物料及能量流向的研究_朱五星

第1卷第3期环境工程学报Vol.1,No.32007年3月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringMar.2007倒置AAO工艺中物料及能量流向的研究朱五星汪诚文施汉昌(清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084)摘要通过对北京某城市污水厂的曝气池各单元及二沉池营养物质变化进行跟踪试验,分析该污水厂的活性污泥单元倒置AAO工艺部分碳、氮、磷的物料流向,并且基于物料平衡分析了工艺中的能量流向。关键词倒置AAO工艺物料流向能量流向中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2007)03-0050-05Materialandenergyflowofactivatedsludgeinanoxic-anaerobic-aerobicsystemZhuWuxingWangChengwenShiHanchang(StateKeyJointLaboratoryofEnvironmentSimulationandPollutionControl,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractInthisstudythematerialflowofcarbon,nitrogenandphosphorusintheactivatedsludgesystemofanoxic-anaerobic-aerobicwasanalyzedinafull-scalewastewatertreatmentplant,andtheresultshowslowCODbalance(75.8%),highPandNbalance.Moreovertheenergyflowbasedonmaterialbalancewasana-lyzedinthissystemKeywordsanoxic-anaerobic-aerobicsystem;materialflow;energyflow收稿日期:2004-04-13;修订日期:2005-05-24作者简介:朱五星(1978～),男,硕士研究生,主要从事水处理技术研究工作。E-mail:zhu_wx.gp4@smed.icom对碳(COD)、氮、磷进行物料平衡分析是评价城市污水处理厂运行状况的有效方法[1],物料流反应了整个污水处理厂的运行效率,处理效率,基于物料流对该工艺二级生物处理进行能量平衡分析,从而得出输入能量在经过倒置AAO工艺后的能量流向,能量流向反应映了污水处理过程的能量利用效率,为在污水达标排放的前提下节能降耗的有效途径提供思路。本研究对北京某城市污水处理厂的生物处理各反应段及二沉池单元出水的一个序列COD、N-NH4、N-NOx、TP、P-PO4、SS、碱度、TN和DO等指标进行跟踪监测试验,在试验时间内污水厂基本处于稳态运行,基于试验结果和简化假设,通过物料衡算对物料流向及能量流向进行分析。1材料与方法1.1倒置AAO工艺该污水厂采用缺氧-厌氧-好氧工艺,日处理量20万t,污水用配水器通过钢管分配进入曝气池[1],曝气池分为4个系列,每系列由3个长156m的廊道组成,其中缺氧区位于第1廊道,长51m,紧接着是厌氧区,长85.9m,然后是好氧区,长331.1m,每系列日处理流量5万t/d,平均停留时间13.5h,二沉池为平流式,停留时间5.5h。该厂在实际运行过程中没有内回流,为非典型的倒置AAO工艺,二沉池回流污泥回流至缺氧段。1.2分析方法在本研究中采样点设在曝气沉砂池出水即倒置AAO工艺进水,缺氧区、厌氧区和好氧区末端以及二沉池出水处,除N-NO3用离子色谱测定外其他各种物质含量的测定均采用标准方法。2结果与讨论2.1污水处理单元物流平衡分析的方法碳的平衡一般用COD的平衡来描述,对碳平衡的准确掌握有助于掌握污泥负荷、所需供氧量等重要工艺控制参数,COD的平衡可用图1表示。在活性污泥系统中,降解碳物质不仅发生在有氧条件下,有时硝酸盐也会作为电子受体,硝酸盐呼第3期朱五星等:倒置AAO工艺中物料及能量流向的研究图1活性污泥处理单元COD平衡示意图Fig.1CODbalanceinactivatedsludgeunitOUC表示有机底物转化为CO2的COD;CODO表示出水COD;CODi表示进水COD;CODEXP表示剩余污泥COD吸可以通过反硝化的量计算出来。所以:OUC=OUC,O2+OUC,ND(1)OUC,ND=2.86Mdent,T(2)OUC,O2=OOU×Vaer×24-4.57×ONO3(3)式中:OUC,OUC,ND,OUC,O2,分别为有机底物转化为CO2的CO