基于投影寻踪的污水处理厂运营绩效评价研究

由于国内污水处理厂运营效果的衡量指标涉及范围广、种类多,很难找出单一指标对不同污水厂的运营绩效进行对比分析,因而使得不同污水厂运营绩效的评价难度较大.在构建衡量污水厂运营绩效指标体系的基础上,应用加速遗传算法和投影寻踪模型,将衡量污水厂运营绩效的多维评价指标投影到一维数据空间,实现了复杂系统的横向对比.为了证明该评价结果的有效性,并将其与主成分分析法的结果进行了对比.结果表明:投影寻踪方法可以应用于污水厂运营绩效的评价;最佳投影方向客观地反映了各指标值所占权重,在对运营绩效较差的污水厂进行改进时,应首先考虑具有较大投影方向值即较大权重的指标;投影特征值的大小反映了污水厂的综合运营绩效,特征值越大其运营绩效越好,反之越差.研究结果有助于污水厂的自我诊断以及监管单位比较不同污水厂的运营绩效,对于排名在前的污水厂,可给予适当的激励,对于排名靠后的污水厂,应该查明原因以加强管理,促使其逐步改善运营绩效.     

污水处理厂氧化沟工艺的提标改造研究

某污水处理厂拟对原氧化沟工艺进行提标改造,为降低改造风险,采用推流式反应器分析了改造方案的可行性.结果表明,增设缺氧区能明显提高硝化效果,但对反硝化效果的改善作用却不大,同时除磷效果有所降低.其中硝化效果的提高是因为不设缺氧区时,有机物通过曝气的去除速率较低,为O.6 mg/(gSS·min);而增设缺氧区后,有机物在缺氧区就能基本被去除,速率可达1.8 mg/(gSS·min),从而增加了硝化时间,提高了硝化效果.不设缺氧区时,在进水混合处的低氧区,既能发生反硝化又能释磷,有很好的反硝化和除磷效果.设置缺氧区后,反硝化环境得到强化,聚磷菌对碳源的竞争力减弱,故反硝化效果略有提高,除磷效果有所下降.根据试验结果,建议将氧化沟的第一个表面曝气机改成潜水推流器,这样可使出水水质基本达到一级A排放标准.     

A2/O氧化沟工艺中NO3-对生物除磷影响

为研究NO3-对生物除磷的影响,采用A2/O氧化沟中试对城市污水进行4个月的研究,并结合静态试验和实际A2/O氧化沟污水处理厂运行结果,研究NO3-对厌氧释磷影响,首次全面研究NO3-对二沉池释磷的影响.中试试验反应器总有效容积为375 L.结果表明,氧化沟出水ρ(NO3-)>5.0 mg/L时,回流污泥带入的NO3-较多,不利于磷的释放,TP去除率随出水NO3-的升高而降低;氧化沟出水ρ(NO3-)<5.0 mg/L时,NO3-较低导致在二沉池中进行了内碳源释磷反应,TP去除率随NO3-的降低而降低;静态试验结果证明当ρ(NO3-)>0.5 mg/L时,NO3-抑制磷的内碳源释放.NO3-降低至0.5 mg/L以下时,发生内碳源释磷,比内碳源释磷速率为0.18~0.47 mg/(gVSS.h);某污水处理厂运行结果也证明,二沉池污泥停留时间过长,发生内碳源释磷致使出水TP升高.     

内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响

试验采用实际生活污水,利用改进的Orbal氧化沟中试系统(其中,氧化沟主体容积460L),在低溶解氧条件下研究了内循环对系统的影响,实现了良好的脱氮除磷效果.增加内循环回流比,可以增强系统对氨氮负荷的抗冲击能力,提高脱氮效果,但是除磷效率降低.考虑COD、氮和磷等指标,控制系统内循环回流比为1,可得到良好的处理效果.对系统进行物料平衡计算,结果表明,聚磷菌约吸磷0.18 mg P/mg COD,与文献值接近.试验发现,系统中存在着反硝化聚磷菌(DPAOs),其比吸磷速率为13.2 mg P/(g VSS·h),根据缺氧与好氧比吸磷速率之比计算DPAOs约占总PAOs数量的23%.     

小型一体化污水处理设备工艺研究

分析了我国农村和小城镇污水水质、水量的特点,以及目前一体化污水处理设备在农村和小城镇污水处理中应用时所存在的问题。提出了一种小型一体化污水处理设备(MST),该设备在工艺上借鉴生物膜法中的生物接触氧化法和流动床工艺,采用模块化设计的理念,将气提反应模块代替传统二沉池。通过中试试验验证了该设备具有良好的去除有机物、氨氮和SS的效果,特别是出水SS的质量浓度能够稳定达到10 mg/L以下。为我国农村和小城镇污水处理提供新的解决办法。     

用ORP作为氧化沟同步硝化反硝化控制参数

同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,简称SND)是氧化沟工艺实现优良脱氮效果的主要原因,为了较好实现SND,采用ORP作为氧化沟工艺SND的控制参数.采用缺氧-厌氧-氧化沟模型对市政污水进行了生物脱氮研究.UORP在-30~30 mV,NH+4和NO-3的含量均比较低,发生了较好的SND;UORP在30 mV以上,出水的总无机氮(TIN)中95%以上为NO-3,该状况下硝化效果良好,UORP在-30 mV以下,硝化不充分,出水的TIN中78%以上为NH+4;UORP在-30~30 mV,TN的去除率在88%以上,SND作用去除的NO-3占总的NO-3去除的99%以上;氧化沟中的NH+4和NO-3之比的对数与UORP有着很好的相关性,相关系数R=-0.97.     

DSC3200型和Landy-F型表面曝气机性能对比研究

为了考察DSC3200型表面曝气机的性能,将该表面曝气机与Landy-F表面曝气机的充氧性能、推流能力和实际污水处理厂的应用情况进行了对比研究。结果发现DSC3200型表面曝气机叶轮和Landy-F曝气叶轮的充氧能力分别为2.5～2.7和2.1～2.3kg[O2]/kW.h。通过实际氧化沟工艺污水处理厂现场流速测试结果发现,在额定功率下DSC3200的推流能力小于Landy-F的推流能力。二者在氧化沟内的的平均流速分别为0.23和0.26m/s。通过污水处理厂的硝化效果发现DSC3200型倒伞表面曝气机的充氧能力大于Landy-F型倒伞表面曝气机。     

生物膜与水生生物协同作用应用于小城镇污水处理厂的改造

以巢湖流域规模为500 m~3/d的某小城镇污水处理厂为研究对象,分析了运营存在的主要问题,提出了生物膜与水生生物协同作用的改造方案。改造后的运行结果表明,主要出水水质指标COD、NH_4~+-N、TN、TP等去除效果更加稳定,尤其对TN的去除效果有明显改善,在不投加碳源的情况下,TN去除率提高了16.6%,出水TN平均浓度为7.07 mg/L。处理后出水水质稳定达到《巢湖流域城镇污水处理厂和工业主要水污染物排放限值》(DB34/2710-2016)。改造后,除磷药剂PAC单耗从0.037 kg/m~3水降至0.018 kg/m~3水,降低了51%;吨水电耗从0.88k W·h/t水降低至0.60 k W·h/t水,降低了31.8%。     

Carrousel氧化沟的低温、高负荷运行研究

为了解Carrousel氧化沟在低温、高负荷下运行的可行性,通过调节进水流量来控制污泥负荷（Ns）,于（14．0&#177;0．6）℃下进行连续试验。结果表明：Ns为0．10kgBOD／（kgMLSS&#183;d）时对氨氮的去除效果最好,去除率〉99％;同时脱氮效果也较为理想,平均脱氮率为54．7％,最高达62．8％。当Ns为0．17kgBOD／（kgMLSS&#183;d）时对氨氮的最大去除率只有59．8％,出水氨氮〉23mg／L,且硝化能力的大幅下降还限制了脱氮效果,平均脱氮率只有31．5％。当Ns为0．13kgBOD／（kgMLSS&#183;d）时对氨氮的平均去除率和脱氮率分别为75．3％、48．4％。可见,当Carrousel氧化沟工艺在冬季低温下运行时宜使污泥负荷≤0．10kgBOD／（kgMLSS&#183;d）,以保证硝化反应的充分进行,进而取得理想的脱氮效果。     

小型一体化污水处理设备工艺研究

分析了我国农村和小城镇污水水质、水量的特点,以及目前一体化污水处理设备在农村和小城镇污水处理中应用时所存在的问题。提出了一种小型一体化污水处理设备(MST),该设备在工艺上借鉴生物膜法中的生物接触氧化法和流动床工艺,采用模块化设计的理念,将气提反应模块代替传统二沉池。通过中试试验验证了该设备具有良好的去除有机物、氨氮和SS的效果,特别是出水SS的质量浓度能够稳定达到10 mg/L以下。为我国农村和小城镇污水处理提供新的解决办法。