A_2_O工艺厌氧池有机物降解动力学模型对比研究
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常规与倒置A2O工艺的对比分析1、常规A2O工艺及工艺流程A2O工艺是全世界用的比较多的一种生物法污水处理工艺,它不仅能够很好的去除COD,而且实现了较高的脱氮除磷效果。
图1 常规A2O工艺A2O工艺流程如图1所示,废水经初沉池进入厌氧池,在厌氧池主要是聚磷菌(PAOs)进行磷的释放,PAOs通过分解体内聚磷酸盐的获得能量,摄取水中的挥发性脂肪酸(VFA),将VFA以聚-β羟基丁酸(PHB)的形式存储于体内,同时释放磷到水中。
污水进入缺氧池,在缺氧池主要进行反硝化反应,从好氧池回来的携带硝态氮的内回流与从厌氧池来的污水从这里混合,反硝化菌将硝态氮还原成N2,N2逸散到空气中。
最后污水进入好氧池,在好氧池主要进行有机物的去除和硝化反应,好氧菌去除水中的有机物,硝化菌硝化水中的氨态氮。
污水经二沉池进行排放,回流污泥回流到厌氧池保持系统污泥的浓度。
2、倒置A2O工艺及工艺流程倒置A2O工艺是在常规A2O工艺的基础上进行的改进,与A2O工艺不同之处在于把厌氧池和缺氧池进行了位置的交换,使除磷效果有所提高。
其流程包括具有内回流和无内回流的两种工艺。
图2 具有内回流的倒置A2O工艺具有内回流的倒置A2O工艺如图2所示,污水与从好氧池出水回流的回流水和从二沉池来的回流污泥一起进入缺氧池,与常规A2O工艺一样,污水在缺氧池进行反硝化。
经过反硝化的污水进入厌氧池,由于此时污水中不含硝态氮,所以PAOs能很好的进行磷的释放。
污水在好氧池进行有机物的降解和氨氮的硝化反应,从好氧池出去的水一部分回流到缺氧池。
二沉池部分污泥进行污泥回流。
图3 无内回流的倒置A2O工艺无内回流的倒置A2O工艺如图3所示,与具内回流的倒置A2O的唯一不同之处在于没有内回流。
3、两种工艺的比较1. 脱氮效果比较常规A2O工艺由于好氧池出水回流到缺氧池,因此在好氧池中生成的硝态氮被反硝化去除。
除氨氮和总氮效果非常好。
但由于反硝化反应需要在有足够碳源的条件下完成,污水在经历过前端厌氧过程后,有机物已不同程度的被降解,若原污水有机物含量低,反硝化将受到一定影响。
《A~2-O工艺脱氮除磷的优化研究与工程设计》篇一A~2-O工艺脱氮除磷的优化研究与工程设计一、引言在废水处理过程中,尤其是对于工业和市政废水的处理,氮和磷的去除是关键环节。
A~2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺作为目前广泛应用的污水处理技术,其脱氮除磷效果直接关系到水资源的保护和再利用。
本文旨在研究A~2/O工艺的优化方法,并设计相应的工程方案,以提高其脱氮除磷的效率。
二、A~2/O工艺概述A~2/O工艺是一种生物脱氮除磷工艺,通过在厌氧、缺氧和好氧三种不同环境下,利用微生物的作用,达到去除废水中氮、磷的目的。
该工艺具有处理效率高、运行成本低等优点,广泛应用于城市污水处理及工业废水处理中。
三、A~2/O工艺脱氮除磷的优化研究(一)脱氮优化脱氮效果受多种因素影响,如污泥回流比、曝气量、pH值等。
针对这些因素,本研究通过实验和模拟,对A~2/O工艺的脱氮过程进行优化。
结果表明,适当提高污泥回流比和曝气量,同时控制pH值在适宜范围内,可以有效提高脱氮效率。
(二)除磷优化除磷效果主要受厌氧区、缺氧区和好氧区的时间分配和污泥循环的影响。
本研究通过调整各区段的运行时间及循环比例,发现通过合理分配各区段运行时间,并优化污泥循环比例,可有效提高除磷效果。
四、工程设计(一)设计思路根据上述优化研究结果,本工程设计方案以提高A~2/O工艺的脱氮除磷效率为目标,重点优化各区段的运行时间、污泥回流比、曝气量等参数。
同时,考虑到工程的可持续性和经济性,设计采用先进的自动化控制系统,以降低运行成本。
(二)工程设计1. 厌氧区设计:为保证厌氧环境,本设计采用密闭式构造,减少外界氧气干扰。
同时,设置适当的污泥停留时间和循环比例,以利于磷的释放。
2. 缺氧区设计:该区域主要负责反硝化过程,因此需保证足够的停留时间和适宜的污泥回流比,以利于硝酸盐的还原。
此外,还需设置合适的曝气量,以控制混合液的DO(溶解氧)浓度。
3. 好氧区设计:该区域主要通过好氧微生物的作用,完成硝化和磷的吸收过程。
《A2O污水处理工艺研究进展》篇一一、引言随着工业化进程的加快和城市化水平的不断提高,水资源的污染问题日益严重,其中污水处理成为环境保护领域的重要课题。
A2O(厌氧-缺氧-好氧)污水处理工艺因其高效、稳定的处理效果,在污水处理领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨A2O污水处理工艺的研究进展,分析其技术特点、运行机制以及实际应用效果。
二、A2O污水处理工艺概述A2O污水处理工艺是一种基于生物反应原理的污水处理技术,其核心是通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的协同作用,实现污水中有机物、氮、磷等污染物的有效去除。
该工艺流程包括预处理、厌氧反应、缺氧反应、好氧反应等阶段,各阶段通过控制溶解氧浓度、pH值等参数,达到最佳的污染物去除效果。
三、A2O污水处理工艺技术研究进展(一)厌氧阶段研究在A2O工艺中,厌氧阶段对于有机物的去除和产酸的转化具有重要作用。
近年来,研究人员通过优化厌氧反应器的结构和运行参数,提高了厌氧阶段对有机物的去除率,同时减少了污泥的产生。
此外,通过引入新型的生物催化剂和酶制剂,进一步提高了厌氧反应的效率。
(二)缺氧阶段研究缺氧阶段是A2O工艺中氮去除的关键环节。
研究人员通过调整缺氧区的溶解氧浓度、污泥回流比等参数,优化了反硝化细菌的生长环境,提高了氮的去除效率。
同时,通过引入新型的反硝化材料和催化剂,进一步提高了缺氧阶段的脱氮效果。
(三)好氧阶段研究好氧阶段是A2O工艺中去除有机物和磷的重要环节。
研究人员通过优化好氧反应器的曝气方式和曝气量,提高了好氧阶段的处理效率。
此外,通过引入新型的生物膜反应器和技术,实现了对难降解有机物的有效去除。
四、A2O污水处理工艺应用研究进展A2O污水处理工艺在实际应用中取得了显著的成效。
首先,该工艺对有机物、氮、磷等污染物的去除效果显著,有效降低了污水中的污染物浓度。
其次,A2O工艺具有良好的抗冲击负荷能力,能够适应不同来源和不同浓度的污水。
此外,A2O工艺运行稳定,维护简便,具有良好的经济效益和社会效益。
一、A/O工艺1.基本原理A/O是Anoxic/Oxic的缩写,它的优越性是除了使有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能,是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理,所以A/O法是改进的活性污泥法。
A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。
在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
2.A/O内循环生物脱氮工艺特点根据以上对生物脱氮基本流程的叙述,结合多年的焦化废水脱氮的经验,我们总结出(A/O)生物脱氮流程具有以下优点:(1)效率高。
该工艺对废水中的有机物,氨氮等均有较高的去除效果。
当总停留时间大于54h,经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀,可将COD值降至100mg/L 以下,其他指标也达到排放标准,总氮去除率在70%以上。
(2)流程简单,投资省,操作费用低。
该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。
尤其,在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后,碳氮比有所提高,在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。
(3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。
如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有机物的去除率分别为62%和36%,故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。
《A2O污水处理工艺研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染问题日益严重,其中污水处理成为环境保护领域的重要课题。
A2O(厌氧-缺氧-好氧)污水处理工艺作为现代污水处理技术的代表,其技术水平和处理效果一直备受关注。
本文将针对A2O污水处理工艺的研究进展进行综述,分析其发展现状、主要成果和存在问题,并提出未来的研究方向和展望。
二、A2O污水处理工艺概述A2O污水处理工艺是一种基于生物膜法的污水处理技术,其核心在于通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的生物反应,实现对污水中有机物、氮、磷等污染物的去除。
该工艺具有处理效果好、运行稳定、适应性强等优点,被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理等领域。
三、A2O污水处理工艺研究进展1. 技术改进与优化近年来,针对A2O工艺的改进与优化研究不断深入。
学者们通过调整工艺参数、优化生物反应器设计、引入新型生物填料等方式,提高了A2O工艺的处理效率。
例如,通过控制厌氧、缺氧和好氧阶段的停留时间,可以优化氮、磷的去除效果;通过引入高效生物填料,提高了生物反应器的生物量,进一步提高了处理效率。
2. 污染物去除机制研究针对A2O工艺中各阶段污染物的去除机制,学者们进行了深入研究。
研究表明,厌氧阶段主要通过水解酸化作用将大分子有机物转化为小分子有机物;缺氧阶段则通过反硝化作用去除氮;好氧阶段则通过硝化作用、磷的吸收等作用去除有机物和磷。
这些研究为进一步优化A2O工艺提供了理论依据。
3. 工艺组合与应用拓展为了进一步提高污水处理效果,学者们将A2O工艺与其他工艺进行组合,形成了多种复合工艺。
例如,A2O工艺与人工湿地、稳定塘等自然处理系统相结合,形成了生态型的污水处理系统;将A2O工艺与膜生物反应器、超声波氧化等高新技术结合,实现了对难降解有机物的有效去除。
这些应用拓展为A2O工艺的推广应用提供了新的途径。
四、存在问题和挑战尽管A2O污水处理工艺取得了显著的研究进展,但仍存在一些问题与挑战。
倒置A 2/O 工艺分析倒置A 2/O 工艺脱氮效果较好且去除率稳定。
从反应器结构和运行机理来看,倒置A 2/O 工艺是属于推流式活性污泥法系统,但是要建立一个推流式反应器的计算式是较困难的,这是因为推流式并不是在稳定工况下运行,微生物的增殖可能经历了不同的增殖期,K 值不一定是常数。
Ramalho 对此作了假设:在推流池中,底物的去除遵循一级反应动力学,因此假定A 2/O 反应器中有机物去除的总反应级数为一级反应。
1. 动力学模型推导对于推流反应器而言,反应器降解利用有机底物的总反应级数为一级,即有:ks dtds r -== (4-1) 式中:r ——反应速率;s ——t 时间内残存的有机物浓度;k ——与特定时间和有机物浓度有关的速度常数。
设A 2/O 工艺为推流式反应器,则可以假定反应器内只存在着横向的浓度梯度,即底物只在纵向有混合现象,横向完全不存在混合。
同时假定反应推流速度为恒定值,因此时间t 与长度h 成正比。
故可以用反应器的长度代替时间进行简化反应动力学模型。
如此可得如图4-1所示的理想化简化模型。
图1 推流式反应器工艺简化模型示意图并假定仅在纵向上发生传质过程。
根据化学反应动力学理论和质量守恒定律,单位时间内理想化推流态A 2/O 反应器中的每一个局部微元dv 都存在着如下的物料衡算关系:输入量-输出量-去除量=累积量其中:输入量和输出量:分别表示进入和流出反应器微元dv 的有机物,其差值为Qds ,单位kg/d ; 去除量:微元dv 中由生物化学反应而减少的有机物,为各种微生物生长利用量之和,即Sds dv dt ⎛⎫ ⎪⎝⎭,单位kg/d ; 累积量:微元dv 中有机物浓度的时间变化量dv dtds ,单位kg/d. 则微元dv 中的物料平衡关系可以写成如下的数学关系式:Sds ds Qds dv dv dt dt ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ (4-2) Adh dv = (4-3)式中:Q ——体积流量,m 3/d ;ds ——进出微元dv 的有机物浓度变化量,kg/d ;dv ——推流态A 2/O 反应器中微元体积,m 3;A ——反应器横截面积,m 2;dh ——微元dv 的长度,m ;Sdt ds ⎪⎭⎫ ⎝⎛——微元dv 内微生物有机物降解速率,kg/m 3.d ; dtds ——微元dv 有机物浓度随时间变化速率,kg/m 3.d 。
猱艺科枚Journal of Green Science and Technology第23卷第10期2021年5月A 2O 工艺降解高浓度有机制药废水效果研究古丽皮耶•图尔抑,任相浩1,梁明杰$(1.北京建筑大学环境与能源工程学院,北京202616,2.新华制药(寿光)有限公司,山东淄博262700)摘要:采用A 2O 生物工艺处理了高浓度有机制药废水,结果表明:COD 进出水平均浓度分别为4992. 4 mg/L 和445.49 mg/L,去除率平均为90.27%;BOD 5进出水平均浓度分别为1048. 9 mg/L 和40. 25 mg/L,去除率平均为96.05%;进水B/C 平均值为0.24。
A 2O 工艺中,大部分有机物在水解酸化池(4992.4 mg/L—2635.4 mg/L)和鉄氧池(2635. 4 mg/L —584. 3 mg/L)中降解。
好氧池的SVI 平均值为183 mL/g,污泥沉降性能较差。
关键词:制药废水;有机物;理0;生物处理中图分类号:X703. 1文献标识码:A文章编号:1674-9944(2021)10-0131-031引言我国制药工业发展迅速,药品种类繁多,制药厂的 制药原材料成分不同,制药厂废水成分也不同口~旳。
其中化学合成类制药废水有着成分复杂,盐度高,有机物 含量高,B/C 较低等特征,且排放时间不固定,是目前最 难处理的工业废水之一针对国内水污染现象,制药工业提高了污水排放要求,该领域也成为污水处理的研 究热点旳=针对高浓度难降解有机制药废水,本工艺采用水解 酸化一缺氧一三级好氧(理0)将难降解有机物转化为易降解有机物,通过三级好氧系统有效去除有机物。
通 过分析各反应池对有机物的降解效果,分析微生物特征,重点了解本理0工艺对化学制药废水中难降解有机物的处理效果。
2废水水质及处理2.1进水水质本研究对象使某化学制药厂制药废水,废水设计流 量为360 n?/d,该废水是化学反应生产中间体类型药物过程中产生,具有有机物浓度高,B/C 低的特点,其中 进水COD 浓度为1980〜8696 mg/L,BOD 5浓度为696〜1350 mg/L,NH 3-N 浓度为 69〜599 mg/L,pH 浓度范围为7-9.6,水温为32〜36 °C 。
《A~2-O工艺脱氮除磷的优化研究与工程设计》篇一A~2-O工艺脱氮除磷的优化研究与工程设计一、引言随着经济的迅猛发展和人口的增长,城市污水治理与资源化已经成为一项重要课题。
A~2/O工艺(厌氧-缺氧-好氧工艺)作为污水处理中常用的生物脱氮除磷技术,其优化设计与工程实施对于提高污水处理效率、降低能耗、减少环境污染具有重要意义。
本文旨在探讨A~2/O工艺脱氮除磷的优化研究及工程设计,以期为相关工程实践提供参考。
二、A~2/O工艺概述A~2/O工艺是一种生物脱氮除磷技术,通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的交替运行,实现有机物去除、氮的去除和磷的去除。
该工艺具有结构简单、运行成本低、污泥产量少等优点,广泛应用于城市污水处理领域。
三、脱氮除磷的优化研究(一)优化运行参数针对A~2/O工艺的脱氮除磷效果,可以通过优化运行参数来提高处理效率。
例如,调整进水流量、进水负荷、污泥回流比等参数,使系统在最佳状态下运行。
此外,还可以通过控制曝气量,确保好氧阶段对硝化和反硝化过程的支持。
(二)强化生物反应为了提高生物反应器的处理效率,可以采用生物强化技术。
例如,通过投加具有特定功能的微生物或酶制剂,增强系统对氮、磷的去除能力。
此外,还可以通过优化污泥龄,使系统更好地适应不同水质条件下的脱氮除磷需求。
(三)内部循环与混合策略通过合理的内部循环与混合策略,可以提高系统的抗冲击负荷能力。
例如,在厌氧和缺氧阶段设置合理的内部循环,使有机物和氮在系统内部得到更好的转移和利用。
同时,通过混合策略,使好氧阶段对硝化和反硝化过程更加充分。
四、工程设计(一)工艺流程设计A~2/O工艺脱氮除磷的工程设计主要包括工艺流程设计、设备选型与配置、管道布置等方面。
首先,根据实际情况,设计合理的进水系统、预处理系统、A~2/O生物反应器、二次沉淀池等单元。
其次,根据处理规模和需求,选择合适的设备,如鼓风机、曝气器等。
最后,合理布置管道系统,确保系统的正常运行和维修便利。
SBR,A2/O,氧化沟三种工艺比较一、技术性能比较活性污泥法有很多种型式,使用最广泛的主要有三类:①传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺,②氧化沟,③SBR工艺。
传统活性污泥法是应用最早的工艺,它去除有机物的效率很高,在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理,对消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和运行费用都比较低,因而得到广泛应用。
近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水处理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。
A/O法有两种,一种是用于除磷的厌氧—好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧—好氧工艺;A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。
氧化沟是活性污泥法的一种变型,在水力流态上不同于传统活性污泥法,是一种首尾相接的循环流,通常采用延时曝气,在污水净化的同时污泥得到稳定。
它不设初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。
氧化沟具有传统活性污泥法的优点,去除有机物的效率很高,也具有脱氮的功能。
如果在沟前增设厌氧池,还可同时除磷。
氧化沟这种高效、简单的特点,使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。
SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单,而且处理效果好,有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。
SBR工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关,我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。
二、经济性能比较:①传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低,规模越大这种优势越明显。
对于大型污水厂来说,年运营费很可观,比如规模为40×104 m3/d的污水厂,1 m3污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。
基于ASM2D模型对改良A~2/O工艺的模拟与优化随着国家经济的发展及人们生活水平的提升,国家对污水厂提出了更严格的要求。
提升污水厂面临突发情况的应变能力、降低其出水污染物浓度及节约运行费用成为目前污水厂优化改造的目标。
基于活性污泥模型构建污水处理工艺模型,可以有效模拟工艺运行情况,并针对污水厂现有问题能快速提出改造方案,优化其运行参数。
本文以广州市某污水厂改良A~2/O工艺为研究对象,采用实验研究与计算机模拟相结合的方法,测定进水COD组分的含量,单因素和多因素分析预缺氧池进水分配比、混合液回流比、污泥回流比、DO、SRT、HRT这六个控制参数对改良A~2/O工艺处理效果的影响。
本文的主要研究内容及结论如下:(1)本文测定广州市某污水厂2016年10月至2017年10月共12个月的进水COD组分的含量,采用间歇OUR法测定S_S、X_S和X_H,絮凝过滤法测定S_I、蒸馏法检测S_A,S_F和X_I分别利用物料平衡公式S_F=S_S-S_A、X_I=COD-S_S-X_S-S_I-X_H计算得出。
进水S_I、S_S、X_S、S_A、S_F、X_H的浓度变化范围分别为:11.8 mg/L~62.1 mg/L、10.73 mg/L~41.98 mg/L、22.97mg/L~98.98 mg/L、4.6 mg/L~22.5 mg/L、4.59mg/L~22.86 mg/L、13.58mg/L~119.39mg/L。
(2)基于ASM2D模型利用WEST软件平台构建改良A~2/O工艺模型,通过对化学计量参数和动力学参数进行灵敏度分析,调整灵敏度较大的参数后,出水COD、氨氮、TN、TP的模拟结果与实际值之间相对误差均小于5%,模型与实际情况达到最大吻合。
(3)基于改良A~2/O工艺模型,单因素分析该厂的六个工艺参数对出水COD、氨氮、TN及TP的影响。
之后就单因素分析结果选取各参数的的适宜选取范围进行多因素正交分析。