前置反硝化SBR工艺的设计_张婧倩

前置反硝化SBR工艺的设计张婧倩,彭永臻,唐旭光,王淑莹(北京工业大学水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京100124)摘要:介绍了前置反硝化SBR与连续流前置反硝化工艺相比在脱氮方面的优势。详细介绍了前置反硝化SBR工艺的设计方法———简化模型法,该法以活性污泥法动力学模型ASM1、ASM2和ASM3为理论基础,精简了动力学模型的参数数量,对SBR系统的碳源和NO-3-N进行了核算,可以保证SBR最大限度地利用进水中的碳源进行高效脱氮。针对三种C/N值不同的废水,给出了前置反硝化SBR工艺具体的设计实例,并对设计结果进行了分析。关键词:前置反硝化SBR;简化模型法;高效脱氮中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2010)12-0048-07DesignofPre-denitrificationSBRProcessZHANGJing-qian,PENGYong-zhen,TANGXu-guang,WANGShu-ying(KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Theadvantageofpre-denitrificationSBRprocessinnitrogenremovaloverthecontinu-ouspre-denitrificationprocessisintroducedwiththeemphasisonanewdesignmethodcalledsimplifiedmodelmethod.BasedontheactivatedsludgemodelsASM1,ASM2andASM3,thismethodreducesthenumberofparametersforthekineticmodelsandcalculatesthecarbonsourceandnitrate,whichensuresthatthecarbonsourceintheinfluentcanbefullyusedfordenitrification.Threedesignexamplesaregiv-enwithdifferentC/Nratiosofwastewater,andthedesignresultsareanalyzed.Keywords:pre-denitrificationSBR;simplifiedmodelmethod;high-efficiencynitrogenre-moval基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重点项目(2006BAC19B03);国家“十一五”重大科技专项课题(2008ZX07314-008-01)目前的SBR设计方法主要有污泥负荷法、模型法和泥龄法[1]。污泥负荷法主要针对有机物的去除,难以适应脱氮的要求。传统的模型法由于涉及到了大量的化学计量参数,而这些参数的测量复杂、取值随水质多变,应用比较困难。目前,我国普遍使用德国ATV131标准提出的泥龄法,并结合我国的水质特征进行了修正[2]。但是,该方法没有对系统中的碳源和需要回流的NO-3-N进行核算,往往不能对有限的碳源进行充分利用[3]。随着污水脱氮要求的日益严格,精确的设计计算是非常必要的。如何最大限度地利用污水中的碳源实现脱氮,是提高脱氮效率和污水处理厂节能降耗的关键,这无疑需要以活性污泥动力学模型为理论支持。2005年,NazikArtan和DerinOrhon[4]两位工程师在IWA出版了《针对营养物去除的SBR设计》,以活性污泥法动力学模型ASM1[5]、ASM2[6]和·48·第26卷第12期2010年6月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.26No.12Jun.2010ASM3[7]为理论基础,结合工程实际大大简化了化学计量参数的数量,对脱氮的设计给出了比较具体的计算。该方法在欧洲各国得到了广泛的应用,取得了较好的效果。尽管该方法需要对COD的各组分进行详细测定,对进水水质的分析要求高于泥龄法,但与其卓越的处理效果相比,该法还是有着非常大的应用价值。笔者根据简化后的模型法,建立前置反硝化SBR工艺中的有机碳源与NO-3-N的质量平衡关系,以最大限度地利用原水中的碳源,实现深度脱氮。1前置反硝化SBR的特点前置反硝化SBR,即按照缺氧—好氧—沉淀—排水方式运行、在缺氧阶段完成进水的SBR工艺。好氧阶段结束后,生成的NO-3-N一部分随出水流出系统,其余进入下一周期的缺氧阶段,利用进水中的碳源进行反硝化完成脱氮。在连续流A/O工