ao工艺设计不用内回流降低回流比的设计研究与实践

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1、A/O工艺不用内回流降低回流比的研究与实践作者：姚彬 张幼…  点击数：   更新时间：2006-11-221:01:35（上海松江污水处理厂）1　概述　　A/O工艺的传统概念是：污水中含氮化合物在曝气池O段内被氧化为硝酸盐，通过回流把含大量硝酸盐的O段出水和二沉池底泥回流到A段，利用进水中的碳源进行反硝化脱氮。其工艺简图为：　　总氮去除率与回流比的简略计算(1)（假定含氮化合物在O段100%氧化为硝酸盐；假定硝酸盐在A段100%被反硝化去除；并忽略细菌同化合成去除的氮），其算式为：　　η=［(Rm+Rs)·Q］/[Q+(Rm+Rs)·Q]=(Rm+Rs)/[1+(

2、Rm+Rs)]　　　　　（1-1）　　式中：η系统的总氮去除率（%）　　　　　Rm混合液回流比（%）　　　　　Rs二沉池污泥回流比（%）　　　　　Q进水流量（m3/d）　　由式1-1可见：要使系统的总氮去除率达到75～80%，总回流比（Rm+Rs）需达到300～400%。　　为避免大量的底部回流对二沉池工作稳定性产生影响，传统A/O工艺均设置两套回流系统，即在设二沉池底部污泥回流（外回流）系统之外，在曝气池出口再加设混合液回流（内回流）系统。外回流回流比一般为50～100%，内回流比一般为200～300%。设备多，运行电耗大。本次研究着眼于简化A/O工艺，减少回流系

3、统，降低回流比。2　二沉池底泥回流率对二沉池工作影响的研究。　　加大二沉池底泥回流率，虽出水量不变，但必然加大二沉池的进水量和排泥造成的扰动，可能对二沉池的工作稳定性产生影响。　　在与同济大学等单位合作的《城市污水生物脱氮除磷的研究》中，曾在中试规模的二沉池中，对不同底部回流比时，二沉池SS浓度场进行了测定。（2）中试二沉池为平流式，池长6.0米，宽1.35米，有效水深1.9米，纵向两个泥斗，斗深1.0米，斗底设潜污泵排泥回流。测定时二沉池表面负荷1.23m3/m2·hr。在回流比R=1.5、2.5、3.5时，二沉池内SS的等浓度曲线见图2（a）（b）（c）。　　由

4、图2可见，二沉池内的等浓度曲线，虽回流比不同，但都呈水平状态，说明二沉池属成层（拥挤）沉降状态。二沉池的泥面（SS=1.0克/升）在不同回流比条件下，均在水面下0.6～0.7米处，每种回流比均运行二次，每次15天，实测出水SS均小于20mg/L，说明工作都很稳定。等浓度曲线在回流点上方有下垂现象，回流比越大，下垂越明显，说明增大回流比，仅此使回流污泥下降，无污泥紊动上翻现象。　　以上测定结果证明，加大二沉池底部回流，即使回流比达350%，对二沉池的工作稳定性和出水SS均无影响。故A/O工艺中，只用一套回流系统，通过增加外回流来代替内回流是可行的。3　曝气池好氧区同步

5、反硝化作用的研究　　上海松江污水厂的A/O曝气池，采用高浓度活性污泥法，MLSS控制在4～6克/升，MLVSS控制在2.5～4.2克/升。好氧区在运行中经多次测定，均发现存在明显的同步反硝化现象。　　表1和图3为某次较具代表性的曝气池好氧区分段测定结果。测点1、2、3、4分别为好氧区进口、1/3处、2/3处和出口。表1曝气池好氧段各点溶解性氮浓度（mg/L）测点1234有机氮4.553.501.030.66NH3-N14.58.703.421.14NO2-N0.30.160.130.06NO3-N0.253.627.158.36TKN19.0512.204.451.

6、80TN19.6015.9811.7310.22注：表中有机氮浓度由（TKN）－（NH3-N）计得TN由（TKN）+（NO2-N）+（NO3-N）计得其他数据为混合液过滤后实测　　测定时，总进水口TKN为54.2mg/L，总进水量39300m3/d，回流比为116%，好氧段水力停留时间10.9小时，曝气池MLSS5.2克/升，泥龄20天左右。　　由表2和图3可见，经缺氧段的反硝化作用，进入好氧段时，硝酸盐浓度仅0.25mg/L。污水中的氮主要是以氨氮和有机氮形式进入好氧段，在好氧段中被氧化和硝化，故浓度逐渐下降，同时硝酸盐明显上升，出口处达8.36mg/L。　　按传

7、统观念，在好氧段中，除微生物细胞合成之外，总氮不会明显变化。实测结果是：总氮TN浓度在好氧段内出现了明显的下降。由进口19.6mg/L下降到出口10.22mg/L。按泥龄和排泥量计算，由细胞合成随剩余污泥排出的氮量，使好氧段的总氮降低4.41mg/L。其差额19.6-10.22-4.41=4.97mg/L的氮只能是通过同步反硝化作用从污水中逸出，进入大气。同步反硝化去除的氮占进入好氧段总氮的25.3%。好氧段氮平衡见图4。表2上海松江污水处理厂脱氮运转水质汇总表 年/月日处理水量(m3/d)平均回流比(%)BOD5CODcrTKNNH3-NNO2--NNO3--