连续流分段进水生物脱氮工艺控制要点及优化_王伟

第7卷第10期环境污染治理技术与设备Vo.l7,No.102006年10月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlOct.2006连续流分段进水生物脱氮工艺控制要点及优化王伟王淑莹*王海东令云芳刘智波(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复重点实验室,北京100022)摘要主要介绍了分段进水生物脱氮工艺的系统工作原理及工艺特性,并探讨了该工艺运行操作和设计的几个重要影响因素,如进水流量分配比、溶解氧、污泥回流比、C/N比等,并在此基础上讨论了分段进水生物脱氮工艺的优化控制对策。关键词分段进水生物脱氮影响因素优化控制中图分类号X703.1文献标识码A文章编号1008-9241(2006)10-0083-05Factorsinfluencingthestep-feedbiologicalnitrogenremovalprocesswithcontinuousflowanditsoptmiizingcontrolWangWeiWangShuyingWangHaidongLingYunfangLiuZhibo(KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100022)AbstractThispaperreviewstheprincipleandcharacteristicsofstep-feedbiologicalnitrogenremovalprocess.Someimportantfactorsregardingtheoperationanddesignoftheprocess,e.g.primaryeffluentflowsplitting,dissolvedoxygen,returnedactivated-sludgeratesandtheratioofC/Narediscussed.Finally,theopti-malcontrolstrategiesoftheprocessarethoroughlydiscussed.Keywordsstep-feed;biologicalnitrogenremoval;influencingfactors;optimalcontrol基金项目:国家自然科学基金资助项目(50478040);北京市科委国际合作项目;北京市属市管高等学校人才强教“创新团队”资助项目收稿日期:2005-09-10;修订日期:2006-01-14作者简介:王伟(1979～),女,博士研究生,主要从事污水生物处理及其自动控制的研究。E-mail:wang_wei2005@emails.bju.tedu.cn*通讯联系人,E-mail:wsy@bju.tedu.cn1940年,人们提出了分段进水的概念,曾被命名为分段曝气,分段曝气主要是针对传统曝气系统中的操作问题而提出的。20世纪90年代,国外学者又将分段进水的概念应用于脱氮除磷系统,并对此进行了广泛的试验与研究。20世纪90年代初,Lesouef等[1]采用模拟的方法对三段式分段进水工艺进行研究,发现该工艺同普通的D-N(前置反硝化)工艺相比可减小20%的HRT(hydraulicretentiontime,水力停留时间)。Gögün等[2]对分段进水工艺的理论去除效果及伊斯坦布尔的Riva处理厂(两段进水)进行了对比研究后指出:三段进水生物脱氮工艺在系统容积最小的情况下,有望取得最好的出水水质。为了克服传统脱氮除磷工艺的一些缺点:如为增强TN去除率通常需要消耗大量的能量进行硝化液内回流;好氧区自养菌的生长消耗碱度,为提高硝化效率,需要补充碱度等,国外已经有许多新建和扩建的污水处理厂采用了分段进水工艺,并取得了很好的处理效果。美国的LanderStreet污水处理厂,夏季HRT为4.8h,冬季为5.7h的条件下,出水氨氮可达0.2～0.8mg/L以下[3];加拿大的Lethbride污水处理厂(4900m3/d)通过改造成五段分段进水生物除磷脱氮工艺,整个系统的平均MLSS(混合液悬浮固体浓度)比改造前提高18%,并在1年的调试运行中取得了出水NH+4-N小于0.5mg/L、NO-3-N小于5mg/L的效果[4];目前国外还有许多正在建设或运行中的大、中型污水处理厂采用分段进水工艺,如美国的SantaClara污水处理厂(630000m3/d)、LowerPotomac污水处理厂(250000m3/d)[3]。国内在20世纪90年代末开始关注分段进水生物脱氮除磷工艺。邱慎初等[4]对分段进水生物除磷脱氮