工藝進(jìn)水污泥回流比內(nèi)回流比SRTDO出水SS課件

1、郝曉地 博士、教授北京建筑工程學(xué)院可持續(xù)環(huán)境生物技術(shù)研發(fā)中心2009年10月23日 蘇州氧化溝脫氮除磷功效與能效模擬評(píng)價(jià)中國(guó)給水排水第六屆年會(huì)暨2009年給水廠、污水廠升級(jí)改造及節(jié)能減排新技術(shù)新工藝研討會(huì) 氧化溝簡(jiǎn)介 最早的氧化溝為20世紀(jì)50年代在荷蘭開(kāi)發(fā)的帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝。 1960年，一種結(jié)構(gòu)更為緊湊的奧貝爾（Orbal）氧化溝在南非被開(kāi)發(fā)和使用。 20世紀(jì)60年代荷蘭DHV公司開(kāi)發(fā)了使用廣泛的Carrousel氧化溝。氧化溝簡(jiǎn)介 80年代初，美國(guó)開(kāi)發(fā)了將二次沉淀池設(shè)置在氧化溝中的合建式氧化溝BMTS型，并發(fā)展成現(xiàn)在所說(shuō)的一體化氧化溝；此外，還有目前常用的多溝交替式氧化溝

2、（雙溝DE、三溝T型）等等，形成了頗為龐大的氧化溝家族。 氧化溝優(yōu)點(diǎn)2BOD負(fù)荷低，處理出水水質(zhì)良好1對(duì)水溫、水質(zhì)和水量的變化有較強(qiáng)承受能力運(yùn)行管理方便45SRT長(zhǎng)，剩余污泥量少且穩(wěn)定6利于世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化細(xì)菌富集，脫氮效果較好3工藝流程簡(jiǎn)單工藝優(yōu)點(diǎn)氧化溝改造工藝 污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 氮、磷 做出限制，傳統(tǒng)氧化溝工藝已無(wú)法滿足對(duì)出水營(yíng)養(yǎng)元素的要求。升級(jí)改造“厭氧 + 氧化溝”工藝氧化溝改造工藝 國(guó)內(nèi)許多新建的污水處理廠選擇了“厭氧 + 氧化溝” 作為脫氮除磷工藝. 它是否像單一去除有機(jī)物（COD/BOD）一樣,仍具有優(yōu)越的功效與能效優(yōu)勢(shì) ？ 氧化溝工藝模擬比較 為評(píng)價(jià)“厭氧+氧化溝”作為脫氮除

3、磷工藝的性能及能耗，運(yùn)用數(shù)學(xué)模擬技術(shù)對(duì)其進(jìn)行模擬 比較。厭氧+氧化溝A2/O氧化溝工藝模擬比較 比較中“厭氧+氧化溝”工藝的原型為北京市房山區(qū)一新建污水處理廠，該廠單組氧化溝設(shè)計(jì)處理水量為 10 000 m3/d。 該工藝不設(shè)置初沉池，在U型氧化溝的中部設(shè)置體積為1 042 m3的厭氧池；氧化溝內(nèi)循進(jìn)水點(diǎn)位置及循環(huán)水流方向依次是體積為817.3 m3的缺氧區(qū)和3 782 m3的好氧區(qū)。氧化溝工藝模擬比較厭氧+氧化溝污水處理工藝模型CSTRCSTRCSTRCSTR水力混合模型(CSTR)狀態(tài)變量轉(zhuǎn)化活性污泥模型- 組分- 流量- 組分- 流量水力傳遞模型SO2SSSNOSNHSIXIXSXHXA

4、進(jìn)水特性模型模型輸入- 濃度- 流量動(dòng)力學(xué)模型及參數(shù)計(jì)量模型及參數(shù)過(guò)程反應(yīng)速率沉淀模型l反應(yīng)器模型模型輸出- 濃度- 流量CSTRTUD模型氧化溝工藝模擬比較 模型進(jìn)水水質(zhì)以該廠設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)設(shè)置，其中COD組分劃分以北京典型污水實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)CODBODTNNH4+TPALKSSmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/L400200402588153進(jìn)水COD組分劃分XS=45.5%XI=18%SF=23%SI=7.5%SA=6%氧化溝工藝模擬比較溫度T=15 T=20 T=25 工藝氧化溝A2/O氧化溝A2/O氧化溝A2/OCOD40.741.040.740

5、.740.540.5TN7.84.97.54.27.43.9TP0.80.60.90.61.00.6NH4+-N1.11.00.80.40.60.3NO3-N5.93.16.03.06.02.9MLSS4 0364 0513 7493 7653 4923 517SS10.010.010.010.010.010.0 設(shè)計(jì)工藝運(yùn)行條件下，不同水溫下“厭氧+氧化溝”與A2/O工藝模擬出水水質(zhì)。模擬運(yùn)行參數(shù)工藝進(jìn)水污泥回流比內(nèi)回流比SRTDO出水SSm3/d%dmg/Lmg/L氧化溝10 0001006 20015210A2/O10 00010030015210模擬出水水質(zhì)氧化溝工藝模擬評(píng)估 工藝反應(yīng)

6、池總體積不變，對(duì)各反應(yīng)池體積比及運(yùn)行條件進(jìn)行優(yōu)化，模擬不同水溫下“厭氧+氧化溝”與A2/O工藝最佳出水水質(zhì)。最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)工藝SRTDO內(nèi)回流比污泥回流比dmg/L%氧化溝201.56 200100A2/O132200100溫度T=15 T=20 T=25 工藝氧化溝A2/O氧化溝A2/O氧化溝A2/OCOD40.740.940.640.840.640.6TN5.65.45.34.75.24.5TP0.70.50.80.60.90.6NH4+-N1.21.20.90.50.70.3NO3-N3.73.53.73.43.73.4MLSS4 1083 6184 7453 3634 4162 140S

7、S101010101010模擬出水水質(zhì)氧化溝工藝模擬評(píng)估 將A2/O工藝的體積縮小為氧化溝工藝的0.6倍，并將其SRT相應(yīng)優(yōu)化為8 d，模擬其不同溫度下的出水水質(zhì)。同時(shí)，模擬“厭氧+氧化溝”工藝體積不變時(shí)，在最佳運(yùn)行條件下不同溫度對(duì)應(yīng)的出水水質(zhì)。溫度T=15 T=20 T=25 工藝氧化溝A2/O氧化溝A2/O氧化溝A2/OCOD40.741.040.640.840.640.6TN5.66.95.35.25.24.7TP0.70.50.80.60.90.6NH4+-N1.22.80.90.80.70.4NO3-N3.73.33.73.63.73.5MLSS4 1083 3844 7453 14

8、54 4162 936SS101010101010模擬出水水質(zhì)氧化溝工藝模擬評(píng)估 模擬顯示： A2/O工藝 總體積 縮小為“厭氧+氧化溝”工藝的 0.6 倍時(shí)，可使A2/O工藝獲得接近“厭氧+氧化溝”工藝的出水水質(zhì)。A2/O厭氧+氧化溝0.6 : 1氧化溝工藝能耗比較污泥脫水循環(huán)/ 回流污水提升污泥回流其它能耗工藝曝氣氧化溝工藝能耗比較工藝耗能范圍厭氧+氧化溝A2/O鼓風(fēng)曝氣+推進(jìn)機(jī)械曝氣鼓風(fēng)曝氣曝氣7982.575進(jìn)水提升373737污泥回流18.518.518.5攪拌/推進(jìn)/內(nèi)回流25.17.516剩余污泥提升0.80.81.6污泥脫水0.80.81其它13.513.513.5合計(jì)174.7160.6162.6兩種工藝能耗比較 計(jì)算兩種工藝獲得相同處理效果時(shí)的能耗。由于氧化溝工藝有機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣兩種形式，故在能耗比較時(shí)分別計(jì)算之。氧化溝工藝能耗比較1相同條件下, “厭氧+氧化溝”組合工藝處理效果較A2/O工藝差. 2“厭氧+氧化溝”組合工藝