改良倒置A~2O工艺脱氮效率的研究与分析
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《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。
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 。
《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、引言随着现代工业和城市化的快速发展,水资源的污染问题愈发突出,尤其是水体中的氮、磷等营养物质的过量排放已成为导致水体富营养化的主要原因之一。
因此,对于水处理技术的改进与优化显得尤为重要。
A~2/O工艺作为一种常用的污水处理技术,具有脱氮除磷的双重功能,其优化研究对于提高污水处理效率、保护水环境具有重要意义。
本文旨在探讨A~2/O工艺脱氮除磷的优化方法,并基于这些方法进行工程设计。
二、A~2/O工艺概述A~2/O工艺是一种集生物脱氮、除磷于一体的污水处理技术。
该工艺通过控制曝气时间、缺氧与好氧区的比例等参数,达到脱氮除磷的目的。
然而,在实际应用中,A~2/O工艺仍存在一些问题,如处理效率不高、能耗较大等。
因此,对其优化研究具有重要的实际意义。
三、A~2/O工艺脱氮除磷的优化研究(一)工艺参数优化1. 曝气时间:通过对曝气时间的调整,可以控制好氧区与缺氧区的比例,从而提高脱氮除磷效率。
研究表明,适当延长曝气时间有助于提高处理效果。
2. 回流比:调整回流比可以影响反硝化过程和除磷过程。
适当的回流比有助于提高脱氮效率,同时保证除磷效果。
3. 污泥浓度:通过控制污泥浓度,可以提高生物反应速率和处理效率。
然而,过高的污泥浓度可能导致污泥膨胀等问题,因此需合理控制。
(二)生物强化技术生物强化技术是通过投加特定微生物或微生物制剂来提高污水处理效果的方法。
在A~2/O工艺中,可以通过投加具有脱氮除磷功能的微生物,提高处理效率。
此外,还可以通过基因工程技术培育具有更强脱氮除磷能力的微生物。
(三)其他优化措施1. 强化预处理:通过强化预处理技术,如物理法、化学法等,去除污水中的部分氮、磷等物质,减轻后续处理的负担。
2. 优化设备:对污水处理设备进行优化升级,如改进曝气设备、提高污泥处理效率等,有助于提高整体处理效果。
四、工程设计基于上述优化研究,本文提出以下A~2/O工艺的工程设计思路:1. 确定工程规模:根据实际需求,确定污水处理厂的规模和处理量。
倒置A2/O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究引言水是人们生活中不可缺少的东西,它直接关系到人们的日常生活,还是农业、工业、水产和各种生产的重要资源。
随着工农业生产和城市建设的发展,人口的增长,人民生活水平的提高,用水量和污水排放量都大幅度增加,由于大量的工业废水和生活污水排入河流水体,使水环境质量严重恶化、地表水和地下水受到不同程度的污染,加之节约用水和水源保护还存在着一定的问题,致使水资源形成数量不丰,水质恶化的严重局面,制约着国民经济持续稳定发展和社会的安定。
由于水体富营养化问题加剧,60年代以来,生物脱氮除磷工艺受到重视,先后开发了SBR和ICEAS序批法、AB法、氧化沟、厌氧-好氧(A1/O)和缺氧一好氧(A2/O)组合工艺。
因此选择合适的污水处理方法缓解用水危机以成为目前亟待解决的问题。
通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧/缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验,较系统地研究了倒置A2/O工艺的原理和工艺特点,在本次的毕业设计中采用实验的方式测算出其条件和效果。
本文就生活污水为研究对象,在传统A2/O工艺的基础上进行改良,将缺氧段和厌氧段互换位置成为倒置A2/O,并且控制运行条件来实现短程硝化-反硝化,并且探讨各种因素对此工艺的影响,对工艺参数进行研究分析其规律[1]。
在倒置A2/O工艺参数沿程变化研究中发现,当好氧区溶解氧浓度存在梯度变化时,其中发生了好氧反硝化反应,其对出水硝态氮的浓度有着明显的影响。
在本文的最后通过倒置A2/O工艺与常规A2/O 工艺的对比实验,从技术和经济两方面说明了倒置A2/O工艺的优越性;并对倒置A2/O和传统A2/O 两种工艺中相关工艺参数沿程变化的差异进行了比较分析研究。
1绪论1.1 水体中氮主要来源、危害及其控制水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表,其中一部分蒸发或者渗入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通过江、海、河、湖返回大气中,形成完整的大自然水循环体系。
倒置A2-O工艺的原理与特点研究一、引言随着全球水资源的日益紧缺和水污染问题的日益严重,废水处理成为一项迫切需要解决的环境问题。
倒置A2/O工艺因其高效、稳定的特点,在废水处理领域得到广泛应用。
本文将深入探讨倒置A2/O工艺的原理与特点,为废水处理工程提供参考。
二、倒置A2/O工艺的原理倒置A2/O工艺是一种由美国团队提出的进化型活性污泥法,能同时完成硝化、反硝化和磷的去除,其原理主要基于以下几个方面。
1. 好氧池生物反应原理倒置A2/O工艺的第一个阶段是好氧反应(Aerobic process),此阶段通过好氧池中的污泥,与废水中的有机物进行接触并降解。
废水中的有机物经过好氧池中微生物的代谢作用最终被降解成二氧化碳和水,并释放出能量以维持好氧池中生物活性。
2. 好氧/反硝化混合池原理倒置A2/O工艺中的第二阶段是好氧/反硝化混合池(Anoxic/Aerobic Mixed process)阶段,此阶段通过在有氧和缺氧的环境下进行反硝化作用。
当废水流入好氧/反硝化混合池时,有机物会被好氧微生物降解产生硝酸盐,并通过滤池排出,无机物则在缺氧环境中被反硝化菌转化成氮气释放。
3. 沉淀池原理倒置A2/O工艺的第三阶段是沉淀池(Oxygen Variance SVI control process)。
在此阶段,水中的微生物污泥会沉淀到底部形成污泥中心。
通过对污泥中心的保持和沉淀,将有机物和磷酸盐从水体中彻底去除。
三、倒置A2/O工艺的特点倒置A2/O工艺相较于传统活性污泥法,具有以下几个明显的特点。
1. 去除效率高:倒置A2/O工艺能够同时去除废水中的有机物、氨氮和磷,进一步提高了废水处理的去污能力。
2. 占地面积小:倒置A2/O工艺中的好氧池和好氧/反硝化混合池被设计成一个单元,大大节省了处理设备的占地面积。
3. 运行稳定性好:倒置A2/O工艺中的反硝化和好氧反应的有机负荷是分开控制的,使得工艺运行更加稳定,适应性强。
倒置A2-O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用倒置A2/O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用摘要:随着我国城市化的快速发展和人口的增加,废水处理成为了一个日益严峻的问题。
其中,氮和磷的高浓度排放对水体环境造成了严重的污染。
为了有效地去除废水中的氮和磷,倒置A2/O工艺应运而生。
本文深入探讨了倒置A2/O工艺的原理和生产应用,旨在为废水处理工程的设计和实践提供参考。
1. 引言中国是世界上最大的废水排放国之一,废水中的氮和磷成为了主要的污染物之一。
传统的物理化学处理技术对于废水中的氮和磷去除效果有限,成本较高。
为了解决这一问题,倒置A2/O工艺应运而生。
这一工艺通过利用生物脱氮和生物除磷的机制,能够高效地去除废水中的氮和磷,并且具有成本低、运行稳定等优点,被广泛应用于废水处理工程中。
2. 倒置A2/O工艺原理倒置A2/O工艺是一种基于活性污泥工艺的废水处理工艺。
其主要分为两个阶段:缺氧(anaerobic)阶段和好氧(aerobic)阶段。
在缺氧阶段,由于缺氧环境,有机物会被厌氧菌分解产生大量的挥发性脂肪酸(VFA)和短链脂肪酸(SCFA)。
这些有机物在好氧阶段被氧化为二氧化碳和水。
在好氧阶段,氨氮会通过硝化作用转化为硝态氮,硝态氮最终被反硝化作用转化为氮气放出。
同时,磷通过生物吸附和沉淀的方式被去除。
整个过程稳定可靠,能够有效地去除废水中的氮和磷。
3. 倒置A2/O工艺的优势倒置A2/O工艺具有以下几个优势:(1)高效去除氮和磷:倒置A2/O工艺通过生物脱氮和生物除磷的机制,能够高效地去除废水中的氮和磷。
实际应用中,氮和磷的去除率均能够达到90%以上。
(2)成本低:相比传统的物理化学处理技术,倒置A2/O工艺的运行成本较低。
这一工艺主要依靠生物反应器运行,不需要额外的化学药剂和设备。
(3)运行稳定:倒置A2/O工艺的运行稳定性较好,即使在负荷波动较大的情况下,也能够保持较高的氮和磷去除效果。
4. 倒置A2/O工艺的应用案例倒置A2/O工艺已经在许多废水处理厂得到了成功应用。
《倒置A2-O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用》篇一倒置A2-O工艺生物脱氮除磷原理及其生产应用一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮、磷等营养物质的排放是主要诱因之一。
为了有效控制水体污染,倒置A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺作为一种高效的生物脱氮除磷技术,得到了广泛的应用。
本文将详细介绍倒置A2/O工艺的生物脱氮除磷原理及其在生产中的应用。
二、倒置A2/O工艺生物脱氮原理倒置A2/O工艺是一种典型的生物脱氮技术,其核心原理是通过调控不同区域的溶解氧(DO)浓度,实现氮的去除。
该工艺主要包括厌氧区、缺氧区和好氧区三个部分。
1. 厌氧区:在厌氧环境下,污水中的挥发性脂肪酸(VFA)被聚磷菌利用,同时释放出磷。
这一过程为后续的除磷和脱氮打下了基础。
2. 缺氧区:在缺氧环境下,反硝化细菌利用上流而来的硝酸盐进行反硝化作用,将硝酸盐还原为氮气,从而实现脱氮。
同时,部分有机物在此区域被利用,进一步降低COD浓度。
3. 好氧区:在好氧环境下,硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐,为后续的反硝化过程提供电子受体。
同时,好氧区中的聚磷菌通过吸收挥发性脂肪酸(VFA)和储存能量,实现过量摄磷,从而将磷从污水中去除。
三、倒置A2/O工艺生物除磷原理除磷主要通过聚磷菌在好氧区的过量摄磷作用实现。
在好氧条件下,聚磷菌利用上流而来的挥发性脂肪酸(VFA)进行生长代谢,并储存能量。
为了维持细胞物质的合成和能量的需求,聚磷菌会在好氧区摄取超过其正常需求的磷,并将其以聚合态的形式储存在细胞内。
当含有聚磷菌的混合液在缺氧或厌氧条件下回流至厌氧区时,聚磷菌会释放出储存的磷,从而达到除磷的目的。
四、倒置A2/O工艺生产应用倒置A2/O工艺因其高效的脱氮除磷效果和较低的运行成本,在污水处理领域得到了广泛的应用。
该工艺可以有效地处理城市污水、工业废水等,使出水达到国家排放标准,从而保护水环境。
此外,倒置A2/O工艺还具有较好的抗冲击负荷能力,能够适应水质、水量波动的情况。
倒置A2/O工艺对生活污水生物脱氮运行条件及效果研究引言水是人们生活中不可缺少的东西,它直接关系到人们的日常生活,还是农业、工业、水产和各种生产的重要资源。
随着工农业生产和城市建设的发展,人口的增长,人民生活水平的提高,用水量和污水排放量都大幅度增加,由于大量的工业废水和生活污水排入河流水体,使水环境质量严重恶化、地表水和地下水受到不同程度的污染,加之节约用水和水源保护还存在着一定的问题,致使水资源形成数量不丰,水质恶化的严重局面,制约着国民经济持续稳定发展和社会的安定。
由于水体富营养化问题加剧,60年代以来,生物脱氮除磷工艺受到重视,先后开发了SBR和ICEAS序批法、AB法、氧化沟、厌氧-好氧(A1/O)和缺氧一好氧(A2/O)组合工艺。
因此选择合适的污水处理方法缓解用水危机以成为目前亟待解决的问题。
通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧/缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验,较系统地研究了倒置A2/O工艺的原理和工艺特点,在本次的毕业设计中采用实验的方式测算出其条件和效果。
本文就生活污水为研究对象,在传统A2/O工艺的基础上进行改良,将缺氧段和厌氧段互换位置成为倒置A2/O,并且控制运行条件来实现短程硝化-反硝化,并且探讨各种因素对此工艺的影响,对工艺参数进行研究分析其规律[1]。
在倒置A2/O 工艺参数沿程变化研究中发现,当好氧区溶解氧浓度存在梯度变化时,其中发生了好氧反硝化反应,其对出水硝态氮的浓度有着明显的影响。
在本文的最后通过倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺的对比实验,从技术和经济两方面说明了倒置A2/O工艺的优越性;并对倒置A2/O和传统A2/O两种工艺中相关工艺参数沿程变化的差异进行了比较分析研究。
1绪论1.1 水体中氮主要来源、危害及其控制水是我们人类所共有的、有限的资源。
大气中的水分变成雨水降到地表,其中一部分蒸发或者渗入地下,而大部分泄入江河,流到大海,再通过江、海、河、湖返回大气中,形成完整的大自然水循环体系。
改良AM2/O工艺对生活污水脱氮除磷效果的研究摘要生活污水中污染的严重程度希望通过工艺水平的提高来脱除水体中的氮磷。
本文基于硝酸盐干扰释磷和碳源不足的思路,主要介绍了改良型A2/O 系统的工艺,然后分析了改良系统的脱氮除磷的效果,其结果可以达到国家污染物排放的一级A标准。
关键词改良A2/O工艺;脱氮除磷;效果分析随着我国城市化、工业化的不断发展,人民的生活水平的不断提高,导致城市生活污水管网收集的原污水中含有大量的氮磷等污染物。
这使得水体之中的氮、磷含量快速增加,过高氮磷含量的水体叫做富营养化水体。
而在这样的富营养化水体中可以繁殖和生长大量的藻类等浮游的植物。
这些藻类一般在水体的表层上生长着,它们在进行光合作用时释放出的氧气却溶解在水体的表层之中,当表层的水体中氧的溶解程度达到饱和的时候,就会妨碍与大气的复氧作用,与此同时已经死亡的藻类会被水中微生物进行分解,而消耗水体中很多的氧气,由此产生水体的缺氧状态,进一步的导致水中生物因为缺氧窒息而大量死亡。
而藻类在繁殖生长的过程中也会排出大量含有有毒的物质,这也导致了水中生物因为中毒而死亡。
同时,死亡的藻类在腐烂分解的过程中要产生甲烷、硫化氢等气体,这使得水体容易变成浓重的臭味。
可见,水体中的富营养化带来了非常不好的影响,严重的还会造成很大的经济损失。
有资料表明,我国生活水体和工业水体中存在比较严重的富营养化;在过去的三十多年时间里,我国富营养化水体的数量已经达到了90%左右,受到污染的湖泊类型从城市小湖泊进而发展到城市的大中型湖泊;而且受到污染的湖泊总面积迅速增加,从开始的135平方公里快速增加到现在的1.4万平方公里。
如此严重的污染就希望通过工艺水平的提高去除水体中的氮磷,从而达到净化水体的目的。
本文主要分析了改良型A2/O系统的工艺及其脱氮除磷的效果。
1 改良型A2/O工艺分析传统的A2/O工艺存在着硝酸盐干扰厌氧释磷、碳源竞争、泥龄矛盾等多种问题和矛盾。
倒置A~2O-MBR组合工艺处理低碳氮比生活污水试验探究摘要:本探究接受倒置A~2O-MBR组合工艺,对低碳氮比生活污水进行处理。
试验结果表明,倒置A~2O-MBR组合工艺能够有效降低污水中的COD、氨氮和总磷含量,达到国家排放标准。
同时,污水处理过程中的反硝化过程也能够有效缩减氮素排放,提高处理效果。
1. 引言生活污水中的有机物、氨氮和磷含量较高,若果直接排放到环境中会对水体和土壤造成严峻的污染。
因此,对生活污水进行处理是一项重要的环境工程工作。
倒置A~2O-MBR组合工艺是一种较为先进的污水处理技术,通过倒置A~2O和膜生物反应器(MBR)的组合,能够同时实现有机物和氮、磷的高效去除,具有广泛的应用前景。
2. 试验方法本探究接受试验室规模的倒置A~2O-MBR装置对低碳氮比生活污水进行处理。
在倒置A~2O反应器中,设有好氧区、缺氧区和厌氧区,通过控制不同区域的氧气供应和水力负荷,实现污水中有机物和氮、磷的逐步去除。
同时,MBR膜在反应器中起到过滤和固液分离的作用,确保出水的水质符合要求。
3. 试验结果在运行了一段时间后,我们对试验中的污水和出水进行了监测和分析。
结果显示,倒置A~2O-MBR组合工艺能够在较短的时间内显著降低污水中的COD含量,使其符合国家排放标准。
另外,氨氮和总磷的去除效果也很好,出水中的含量明显低于进水。
主要处理过程如下:(1)好氧区:在好氧区,有机物通过生物降解得到氨氮和磷的释放,同时COD含量有所降低。
(2)缺氧区:在缺氧区,反硝化过程发生,将氮氧化为氮气释放到大气中。
(3)厌氧区:在厌氧区,底污泥通过内循环和外引气的方式提供反硝化所需电子供体,增进氮的去除。
(4)膜生物反应器:MBR膜的存在保证了出水的水质,同时能够将微生物滞留在系统中,延永生物污泥的浸泡时间,提高去除效果。
4. 谈论与结论本探究通过试验验证了倒置A~2O-MBR组合工艺对低碳氮比生活污水的处理效果,结果表明该工艺可以有效去除污水中的COD、氨氮和总磷,并且达到国家排放标准。