BICT工艺除磷特性及运行控制中试研究

论文摘要

目前应用较多的生物脱氮除磷工艺均为单一污泥悬浮生长系统，其微生物的混合培养导致了脱氮除磷难以达到高效、稳定。BICT（Bi-Cyclic Two-Phase Biological Process）工艺的提出有效解决了上述问题：该工艺以序批式活性污泥法为基础，通过增设独立的生物膜反应器，使自养的硝化细菌与反硝化细菌、聚磷菌等异养菌分相培养，在不影响脱氮效果的基础上，缩短了系统的泥龄，提高了系统的除磷效果，增强了系统运行的稳定性和可靠性。本试验在苏州新区污水处理厂，利用城市污水现场对BICT工艺进行中试规模的研究，系统探讨了BICT工艺在不同的运行条件下去除COD、脱氮除磷的性能和处理效果。重点围绕BICT工艺除磷的特性和效率问题，进一步系统深入地探讨了生物选择器释磷的规律、主反应区的不同运行条件（包括泥龄、运行模式和工况、C／P比、污泥转移等）对微生物摄磷过程以及系统除磷效率的影响和控制对策，并且运用基本理论结合试验研究方法，初步分析了该工艺系统除磷的主要原理和途径。试验主要得出了以下结论：BICT工艺对于COD、氮和磷均有较好的去除效果。在工况条件：进水曝气30min／缺氧搅拌60min／后曝气60min／沉淀闲置60min，硝化液回流比150％。COD的平均去除率可达80％，TN平均去除率可达85％。系统对磷的去除率保持在90％以上，出水P043-浓度达到了GB8978-1997一级标准（＜0.5mg／L）。泥龄对BICT工艺的除磷效果有显著影响。当泥龄由15天缩短为5天时，PO43-去除效率由60％提高到90％，BICT系统通过设置独立的硝化区，缩短主反应区运行的泥龄，提高了系统的除磷能力。生物选择器中的水力停留时间对除磷效果也有较大影响，水力停留时间为60min时，可以满足充分释磷的需要。进水C／P对BICT工艺除磷效率有影响。C／P为75～140时，系统除磷效果较好。BICT工艺可以实现污泥转移，使系统在反应阶段能保证较高的污泥浓度从而获得较高的营养物降解速率；同时提高了主反应器内污泥的沉淀分离效果，增大了充水比，提高了系统的处理能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 水体中氮磷的来源和危害
• 1.1.2 我国水体富营养化现状
• 1.1.3 污水处理水质目标
• 1.2 生物除磷的机理及研究发展
• 1.2.1 生物除磷的基本原理
• 1.2.2 生物除磷的影响因素
• 1.2.3 生物除磷的新途径——反硝化除磷
• 1.2.4 影响反硝化除磷的环境因素
• 1.3 污水生物除磷工艺研究现状及发展
• 1.3.1 现有生物脱氮除磷工艺存在的问题和不足
• 1.3.2 生物脱氮除磷工艺技术现状
• 1.4 课题研究的目的、主要内容及意义
• 1.4.1 课题研究的目的
• 1.4.2 课题研究的主要内容
• 1.4.3 课题研究的意义
• 第二章 中试装置与试验方法
• 2.1 BICT工艺设计的理论依据
• 2.2 BICT工艺的工艺特点
• 2.4 BICT工艺的流程及中试试验装置
• 2.5 试验材料与方法
• 2.5.1 试验用水水质及来源
• 2.5.2 试验接种污泥
• 2.5.3 分析的项目及方法
• 2.6 试验运行方式及控制
• 2.6.1 硝化区挂膜启动期
• 2.6.2 试运行期
• 2.6.3 运行工况调整期
• 2.6.4 运行参数的计算及控制
• 第三章 试验结果与分析
• 3.1 系统总体性能的描述
• 3.1.1 系统中有机物的去除
• 3.1.2 系统中氮的去除
• 3.1.3 系统中磷的去除
• 3.1.4 BICT系统与氧化沟处理效果的比较
• 3.2 生物选择器中的释磷
• 3.2.1 释磷与时间之间的关系
• 3.2.2 释磷对有机物的利用
• 3.2.3 释磷与污泥浓度之间的关系
• 3.2.4 小结
• 3.3 主反应器运行中参数的典型变化规律
• 4^3-的变化规律'>3.3.1 主反应器中DO、pH及PO₄^3-的变化规律
• 3.3.2 主反应器中MLSS的变化规律及污泥沉降性能
• 3.4 主反应器中反硝化除磷初探
• 3.4.1 系统中存在反硝化除磷反应的判定
• 3.4.2 好氧吸磷与缺氧吸磷的对比实验
• 3.5 除磷效果影响因素分析
• 3.5.1 泥龄
• 3.5.2 C/P
• 3.5.3 硝化液回流比
• 第四章 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介