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1、西安建筑科技大学硕士学位论文城市污水A2/O处理中试系统的启动与运行专 业：环境工程研 究 生：敬 世 平指导教师：彭 党 聪 教授摘 要如何使活性污泥系统快速、经济、高效的启动和运行是新建活性污泥法城市污水处理厂面临的重要问题之一。本研究提出了一种改进的城市污水处理系统快速启动和稳定运行的方法，并采用中试系统对实际污水进行启动和处理试验，其主要研究结果如下：（1）采用经过初次沉淀的城市污水进行自培养，10天后，曝气池内混合液浓度仅为220 mg/L，达不到成功启动的目的。采用未经初次沉淀的污水（原污水）在同样的条件下，经10天运行后，污泥浓度仅为500mg/L。其启动效果缓慢。（2）采用未经
2、初次沉淀的污水（原污水）并投初沉污泥作为启动进水，同时在曝气末端投加絮凝剂的方法，经过10天后曝气池内混合液浓度高达3000 mg/L。由此可见，通过此种方法可以快速地启动新建活性污泥法城市污水处理厂。初沉池污泥为城市污水处理厂副产物，可就近获得，从而可节约大量的接种污泥购置费、装卸费、运输费和投加费。（3）中试系统在HRT=10h，SRT=12d，平均水温28，污泥回流比R=3050%，混合液回流比r=100%的运行条件下，TCOD平均去除率80%，SCOD平均去除率83%，TN去除效率55.83%。整个运行期间，氨氮的去除率高达98%，几乎被完全硝化。（4）中试系统除磷效率仅40%左右，出
3、水TP高达2mg/L，厌氧池内释磷效果不明显，从而导致该系统除磷能力较弱，其原因是回流污泥中含有大量的硝酸盐，厌氧池的ORP高达40mv。为了提高除磷效果，未来应采取通过改变厌氧池和缺氧池容积及污泥回流比来诱导聚磷菌的生长，实现系统的同时高效脱氮和除磷。关键词：城市污水；A2/O中试系统；启动；完全硝化；运行论文类型：应用研究型The starting-up and operation of A2/O pilot scale system with municipal wastewaterSpecialty:Environmental EngineeringName:JingshipingIn
4、structor:Professor Peng DangcongABSTRACTAfter the municipal wastewater treatment plants （WWTP）was built up，the first and also the most important problem is how to start up the system economically，rapidly and efficiency .This pilot scale system which used an improved WWTP system and operation method
5、to get success starting-up and stable operation. The main research results are as follows:（1）For the starting-up of the pilot scale system， only by using the primary sediment effluent wastewater.10 days later,the mix liquid suspend solid was only about 220 mg/L,it can not achieve successful starting
6、-up.and by using raw sewage under the same cultivation condition, 10 days later,the mix liquid suspend solid was about 500 mg/L,the effects was not very significant.（2）For the starting-up of the pilot scale system，using the raw sewage、adding amount of primary sediment sludge and adding some floccula
7、tion in the effluent ，then improved the hydraulic load step by step. 10 days later, the mix liquid suspend solid achieved 3000 mg/L,So,it will be very convenient and rapid to start-up the the pilot scale system in this way，what is more，the primary sediment sludge itself is byproduct ，it can be gaine
8、d almost without cost，it can also save a lot of manpower and meterial power.（3）The system was operated with 3050% of return activated sludge(RAS)，under10h of hydraulic retention time(HRT)，and 12 days of sludge retention time，100% of mix liquid sludge return，average temperature was 28.The average rem
9、oval efficiency of TCOD，SCOD， NH4+-N，TN， TP reached 80%，83%，98%，55.83%，40%.（4）Although the system has the potential to remove nitrogen，but the TP removal efficiency only reached about 40% and kept an effluent phosphate reached 2 mg/L，large amount of phosphate release has not been found yet in the an
10、aerobic tank ，so the system is weak at removing phosphate ，as the ORP shows ,in anaerobic tank ,the ORP reached 40mv,and large amout of nitrate significantly effects the release of phosphate of phosphorus accumulating orgnisims(PAOs).so ,it needs to induce the growth PAOs in the next step.The feasib
11、le way is to enhance anaerobic tank and change return activated sludge ratio.Key words: municipal wastewater; A2/O pilot scale system; starting-up; fully nitrificatiom; operationPaper type: applied research目 录1 绪言11.1 引言11.1.1 我国水资源和水环境现状11.1.2 我国水污染现状11.1.3 氮、磷的危害31.1.4 水环境改善途径41.2 废水生物脱氮原理及工艺41.2.
12、1 生物脱氮原理41.2.2 生物脱氮工艺91.3 生物脱氮强化技术的研究进展201.3.1 延长污泥龄技术201.3.2 分段进水强化硝化工艺211.3.3 生物添加技术221.4 污泥水富集硝化菌强化硝化241.4.1 污泥水来源和特性241.4.2 污泥水强化硝化工艺251.5 课题来源及研究内容291.5.1课题来源291.5.2 研究背景291.5.3 研究内容312 中试系统设计、安装及调试322.1 系统设计322.1.1 处理工艺322.1.2 设计参数322.1.3 设计要点332.1.4 反应器尺寸及布置332.2 中试系统安装342.2.1 系统机械和检测设备及安装342
13、.2.2 反应器安装与连接352.3 中试系统调试362.3.1 机械设备调试362.3.2 水力调试362.3.3 流态试验383 中试系统启动403.1 启动方法403.2 分析方法413.3 进水水质423.4 启动过程423.4.1 MLSS历时变化433.4.2 SVI和SV443.4.3 COD历时变化453.4.4 N的历时变化463.5 生物相观察473.6 小结474 中试系统运行494.1 处理效果494.1.1 COD494.1.2 NH4+-N504.1.3 TN504.1.4 TP514.1.5 MLSS变化（MLSS/MLVSS）524.2 污染物的沿程变化524.
14、2.1 NH4+-N、NO2-N 、NO3-N 的沿程变化524.2.2 SCOD的沿程变化534.2.3 PO43-P的沿程变化544.3 污泥的生物和沉淀性能564.4 小结575 结论58致 谢59参考文献60II西安建筑科技大学硕士学位论文1 绪论1.1 引言1.1.1 我国水资源和水环境现状据统计，2006年我国669座城市中有400多个城市缺水，其中有110多个城市严重缺水，此外还有2000多万农村人口饮水困难，年缺水达400多亿立方米。全国城市日缺水量达1600万吨。其主要的缺水原因是我国水污染严重，据有关专家估计，我国2010年缺水近1000亿立方米，2020年将缺水3000多
15、亿立方米。中国作为世界上人口最多的国家，其水资源总量在28100亿立方米左右，但是，人均水资源为2300立方米，仅相当于世界平均人均占有率的1/4。我国水资源较丰富，但是造成我国严重缺少的原因可能是我国水资源在地区上分布不均，很多地方的水资源分布和当地人口，经济发展水平及耕地的面积极为不匹配。我国水资源主要分布在长江以南地区，就人均占有淡水资源方面，南方最高地区和北方最低地区相差数十倍，西部地区比东部地区高出五六百倍，这些地区水资源短却的现状将在以后相当长的时间内成为一个很难解决的问题。由于社会不断发展、城市规模的逐渐扩大、工业化的发展、造成了我国用水量和排水量的大量增加，但是由于我国城市生活污水处理设施不足以及普遍存在的能耗高、效率低和运行不稳定等问题，这些问题造成了造成了城市污水的超标排放，直接加重了我国水环境问题。根据全国2222个监测站的监测（水环境监测覆盖面达到：流域面积的80%，水体纳污量的80%，流域工农业总产值的80%，流域人口的80%，例行监测
