摘要:應(yīng)用A/O生物脫氮中試試驗(yàn)裝置處理實(shí)際生活污水,考察了生物脫氮過程中DO和pH的變化規(guī)律.結(jié)果表明,A/O工藝硝化過程中DO和pH在好氧區(qū)的變化可分為3種典型情況,并獲得pH曲線可以作為短程硝化反應(yīng)的控制參數(shù),基于在線過程控制,可以獲得穩(wěn)定較高的NO2--N積累,而不采用在線過程控制,NO2--N積累很不穩(wěn)定;當(dāng)亞硝化過程完成繼續(xù)曝氣將造成亞硝酸氮繼續(xù)氧化為硝酸氮,從而亞硝酸氮積累率降低.應(yīng)用在線過程控制,不但可提高系統(tǒng)脫氮效率,而且可大大節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用.

關(guān)鍵詞:A/O生物脫氮工藝,生活污水,在線過程控制,DO,pH,亞硝酸氮積累

富營養(yǎng)化問題是當(dāng)今世界面臨的最主要的水污染問題之一.近年來,雖然我國污水處理率不斷提高,但是由氮磷污染引起的水體富營養(yǎng)問題不僅沒有解決,而且有日益嚴(yán)重的趨勢(shì).這促使人們對(duì)常規(guī)活性污泥工藝進(jìn)行改造,以提高氮、磷的去除率.與發(fā)達(dá)國家相比,我國在污水處理基本理論、工藝流程和工程設(shè)計(jì)等方面并不明顯落后,但是在運(yùn)行管理與自動(dòng)控制方面存在著較大的差距.

加強(qiáng)我國污水生物處理工藝運(yùn)行優(yōu)化的研究,在我國現(xiàn)階段無論從節(jié)省資金、提高污水處理效果和優(yōu)化污水脫氮除磷等方面都有重大的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義.基于本研究第一和第二部分內(nèi)容可知控制低DO濃度不但可實(shí)現(xiàn)A/O工藝的短程硝化反硝化(馬勇等,2006;彭永臻等,2006),而且可獲得較好的處理效果.

亞硝酸氮的積累率很不穩(wěn)定,當(dāng)氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮的硝化過程完成,繼續(xù)曝氣,亞硝酸氮將轉(zhuǎn)化為硝酸氮,從而造成亞硝酸氮積累率下降,因此無法最大程度的發(fā)揮短程硝化反硝化的優(yōu)勢(shì).短程硝化的標(biāo)志是有穩(wěn)定且較高的NO2--N積累,即亞硝化率較高.為了維持穩(wěn)定的最大亞硝酸氮積累率,需要合理判斷亞硝化反應(yīng)完成的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的在線過程控制.

目前對(duì)連續(xù)流A/O工藝短程硝化反硝化的研究很少,對(duì)其自動(dòng)控制的研究尚未見研究報(bào)道. 由于DO和pH在線傳感器具有價(jià)格低、維護(hù)費(fèi)用低、響應(yīng)快、精度高、便于計(jì)算機(jī)接口等優(yōu)點(diǎn),在污水生物處理控制系統(tǒng)的研究和應(yīng)用很多,并且基本集中在SBR法(Yu et a l. , 1998) ,研究表明在SBR法反硝化過程中,反硝化結(jié)束時(shí)在ORP曲線上會(huì)出現(xiàn)“硝酸鹽膝”,在pH曲線上會(huì)出現(xiàn)“硝酸鹽峰”(Choet al. , 2001; Paul et al. , 1998). 在SBR法硝化過程中,硝化結(jié)束時(shí)在DO和ORP曲線上會(huì)出現(xiàn)“氨氮突躍點(diǎn)”, 而在pH 曲線上會(huì)出現(xiàn)“氨氮谷點(diǎn)”(Chang et al. , 1996; Hao et al. , 1996) ,基于這些特征點(diǎn),可以很好的實(shí)現(xiàn)SBR法的運(yùn)行控制. 至今國內(nèi)外未見DO、pH和ORP在連續(xù)流A /O 工藝中的研究報(bào)道(Ma et al. , 2005) ,本文詳細(xì)研究A /O生物脫氮過程中DO和pH的變化規(guī)律,從而建立基于DO和pH的在線控制策略,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)過程控制、并維持較高的亞硝酸氮積累率,提高工藝脫氮效率,降低系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用. 試驗(yàn)材料和方法見文獻(xiàn)(馬勇等, 2006).具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1　試驗(yàn)結(jié)果( Experimental results)

1. 1　DO、pH在好氧區(qū)的變化規(guī)律

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),DO和pH在好氧區(qū)的變化可以分為3種典型情況,分別是硝化反應(yīng)未完成、硝化反應(yīng)在好氧區(qū)最后格室完成或即將完成、硝化反應(yīng)提前完成.（哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院）

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