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A/O喻艾反峭化和巴人位物脱氮二艺脱氮致率合析李亚新〔提典〕本文对A/O和巴氏脱氮工艺好札池的NO升N去除率与污泥回流比和内回流比的关来进行了理论分析,并对工艺设计提出了建议。〔关祖词习前里反峭化巴氏脱氧工艺氮去除率污泥回流比内回流比一、前言A/O生物脱氮工艺和巴氏生物脱氮工艺(Bardenphoproeess)都是单级活性污泥生物脱氮系统。A/O生物脱氮工艺流程中有一个缺氧池,利用污水中含碳有机物作碳源进行反硝化。图1所示为四阶段巴氏生物脱氮工艺流程。该流程中有两个缺氧池。第一缺氧池利用污水中含碳有机物作碳源进行反硝化,第二缺氧池利用内混合液回流(I二400%O)第一缺权池第一子权祖第二缺氧池第二好氧池沉淀池黔回流(R二100%Q)剩余污泥图1四阶段巴氏生物脱氮工艺图ZA/p工艺物料平衡源碳进行反硝化。A/O生物脱氮工艺用于城市污水处理时出水TN可以达到8~10mg/L,如果对出水TN有更严格要求(6mg/)L则应采用巴氏生物脱氮工艺。城市污水脱氮处理时合理选择工艺是非常重要的,因此有必要对A/O生物脱氮工艺和因为早在1973年曾参与铁细菌除铁作用的试验研究中,得到如下的结果:1.在滤层可检到铁细菌,但其数量不足以构成实际除铁能力,(某试验中测得铁细菌数目仅仅大一个数量级,滤料即从初始达到“成熟”状态,笔者认为这是不太可能的);2.用高浓度氯水浸泡滤层以杀灭铁细菌,并未发现滤层除铁能力有明显下降。因而铁细菌的作用可能存在,但不一定是主要的。四、总结1.铁质活性滤膜在地下水除铁中对FeZ十氧化起催化作用的机理的研究工作相当深入,能够满足化学计算,用于设计和指导生产实践。2.我国对生物除铁、除锰的研究和探讨不足,应该在研究生物对除铁、除锰微观作用的同时,研究生物起作用的宏观现象和表现特征,来判断生物作用的大小和主次,以及影响工艺性能的程度等。3.应继续开展地下水除锰的机理和研究,以探求有效的除锰工艺。O作者通讯处:15。。。8哈尔滨建筑大学黄毅轩顺德科力给水排水工程公司除牧民广东开平供水集团股份有限公司收稿日期:1996一3一8给水排水vo一22No.101996DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.1996.10.0068勺泞一hù口二.皿内含ǎ味à越僻报积侧.袱另卜ǎ次à门ON叹.件迷邢双别匆之丫卜巴氏生物脱氮工艺的脱氮能力进行理论分析。本文将根据两种工艺的物料平衡来分析其脱氮效率。二、脱氮效率分析LA/O生物脱氮工艺A/O生物脱氮工艺物料平衡示于图2。根据物料平衡可以写出下式:(TKN。二/QC。)一1=R+I(1)式中TKNoX一好氧池生物硝化产生N钱`N总量(g/d);TKN。:~进水TKN一出水TKN一由同化作用生物固体中N含量(g/d);Q—污水流量(m3/d);c。--要求出水N(〕开N浓度(现/L);Iee一-认好氧池到缺氧池的混合液回流比,也称内回流比;R—二次沉淀池至缺氧池的污泥回流比。由(1)式可得:QC。/TKN。、=1/(R+I+1)(2)系统生物硝化(好氧池)产生NO了一N的去除率厂NO:可表示为:了NO3一(TKN。二一QC。)/TKN.、(3)将(2)式和(3)式结合得:了NO3一(R十I)/(R+I十1)(4)由(4)式可知,A/0生物脱氮系统好氧池硝化产生的NO升N不可能全部在缺氧池中反硝化去除,其去除率了NO。与总回流比R+I有关。理论上A/O生物脱氮系统生物硝化产生NO升N去除率与总回流比R十I关系示于图3。工程中污泥回流比一般为50~100%。图4所示为R一50%和100%时不同内回流比的`伽03值。从图4可以看出,要提高了NO。值,必须加大内回流比。但这会增加混合液回流的能四阶段巴氏生物脱氮工艺物料平衡示于图当污泥回流比为R,由第一好氧池至第一缺氧池的内回流比为I,硝化产生NO升N总量TKNox进入第一缺氧池的比例了NO3为了NO3=I/(1+R十I)(5)通过内回流未进入第一缺氧池而直接进入第二缺氧池的TKN。二分数为1一厂NO了,这部分N氏一N总量为(1一了NO3)TKN。二,在第二缺氧池进行内源碳反硝化。设第二缺氧池所进入TKN。:反硝化的比率为ER,则反硝化去除NO卜N量为ER(1一厂NO3)TKN。二。::67总回流比R+J图3A/O生物脱氮工艺产生No一3一N去除率与总回流比R+I关系内回流比I图4不同内回流比时fN03理论值耗。一般工程上内回流比不超过400%,也即fNO3理论值为83%。如果考虑在二次沉淀池发生反硝化也可去除一定量的NO升N以及微生物合成代谢所去除氮量,系统的脱氮率会比理论计算值高一些。2.四阶段巴氏生物脱氮工艺给水排水vol.22No,1019,`...第一一一第二二二.第二二缺缺抓钊钊钊缺筑乳乳乳好氧乳乳图5四阶段巴氏工艺物料平衡图进入第二好氧池和二次沉淀池的TKN。二比率为(1一E尺)(1一了NO3)。通过污泥回流进入第一缺氧池的TKN。二分数为(1一ER)(1一了NO3)R/(1+R)。进入第二好氧池和二次沉淀池的TKN。二数量应该等于通过污泥回流进入第一缺氧池TKNQx数量与出水中TKN。:数量之和,设出水中NO卜N数量与TKN。`比率为了Ne,则(1一ER)(1一了NO3)=(1一ER)(1一fNO3)R/(1十R)十了Ne(6)则了Ne为:fNe=(1一ER)(1一少NO3)(1一R/(1+R))(7)将(5)式代入(7)式得:了Ne一(1一ER)/(1十R+I)(8)图6所示为不同ER时TKN。、去除效率1一了Ne与了、NO。关系。为“100欲ER拢赢赢为”50攀呼吗,...............’JJJ二二洲洲一一一一碑.哎哎洲州州r万二二拼拼卜,州州尸尸)多多lllllllllllllll洲洲厂厂厂尸尸尸洲洲尸一声声卜一一r夕“,...一刁刁``r,广广尸尸JJJ一一一沪一月月月月月月月月月rrr砂口一产产产.碑尸尸丫///JJJr’沪沪沪沪沪,,,,,,...........尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹尹~~~/尸尸厂尸尸川川卜,,尸尸...........LLLLL,,,’...r声声fN63一品衷衷!!!!!沪沪...rrr中士二毕兰兰秒扭扭州州州产产产产产产产尸尸尸尸尸尸尸产产产产产产产rrrrrrrrrrrrrǎ味é.之狱卜\若l叫僻盗报目之í卜50务。孺%了NO:图6不同ER值时TKN。二去除率与州03(TKNox进入第一缺氧池比例)的关系由图6可知,如果不考虑第二缺氧池内源碳反硝化,即E尺=o,R~100%,I=400%时,TKN。二去除率为83%,此即为A/O生物脱氮工艺。如果ER~50%,TKN。二去除率可达92%。显然巴氏工艺比A/0工艺有更高的生物脱氮效率。三、脱氮效率理论分析在工艺设计中的意义对于A/O生物脱氮工艺,当已知进水TKN,出水对TKN和NO卜N的要求,并考虑微生物合成代谢所去除氮量,即可计算好氧池硝化产生的TKNox,由出水NO万一N浓度,计算出系统TKN。二去除率即fNO。,然后用(4)式计算满足出水NO了一N要求时内回流比(一般污泥回流比为50一100%)四阶段巴氏生物脱氮工艺设计与A/0工艺相似。工艺设计内容包括确定第一、二缺氧池和第一、二好氧池水力停留时间(容积)、污泥回流比和内回流比。与A/0工艺相同,根据进水TKN,出水TKN和NO扮N浓度,并考虑微生物合成代谢所去除氮量,计算第一好氧池产生TKN。x量。当确定污泥回流比尺和内回流比I后,由(5)式计算第一缺氧池反硝化去除TKN。:分数fNO3。第二缺氧池应该去除的NO卜N量为ER·TKNox(l一了N03)。由第一缺氧池和第二缺氧池反硝化速率即可计算出两个缺氧池的水力停留时间(容积)。第一缺氧池反硝化速率sDNR,(A/O工艺只有一个缺氧池,反硝化速率sDNR与s卜NR,相同)由下式计算。SDNR,一0.03F/Ml+0.029(9)式中F/Ml—第一缺氧池VSS有机负荷,gBOD。/(gVSS·d)。文献报道,SDNRI=0.05一0.15gN氏一N/(gVSS.d)。巴氏工艺中第二缺氧池利用内源碳进行反硝化,反硝化速率SDNRZ约为sDNR,的20一50%,与系统活性污泥泥龄0:有关,20C时SDNR:值为:SDNRZ一0.12夕`一o·’0`(10)参考文献〔l」U·5EpA,Nit:ogenControl,2993.[2」U·s,TheSoapandDitergentAssoeiation,Prinei-plesandpraetieeofphosphorusandNitrogenRe-movalfromMunieipalwasrewater,Seeondeditlon.NewYork,LewisPublishers,1991.△作者通讯处:。3。。24太原工业大学环境工程系电话:(0351)6010402(H)收稿日期:1996一4一18给水排水Vo一22No.10199`grounwdatreapplieddomsetieand/orabroadineludingtheprineiplseandadvantagsoefvraiousprossseeearepresenetdinthispapesrystematieally.hTreeeently、sueessefulre-sultsoftheauthortoremvoeMnbybiologiealoxidationreaalsoexplainebdriefly.STDUYONTHEMECHAN!MOSFFEANDMNREMOAVLRFMUONDREG-ROUNDWARTELiuCanshengetal(17)DENITRFIICATNIOANALYSIOSFA/0ANDBARDENPHOPRE一DENITRIFICATIONpROCESS···...···.·····..····..····.···..·.·...···.……“··……,.··……“.···..···.……LiYaxin(20)Abstraet:TherelationshipsbetweenNO3一Nremovalratio,thesludgereturnratioandtheinnerreeyelingartiointheaerobi。reaetorsoftheA/0andaBrdenphodenitrifi-eationsystemsarediseussedtheoretieallyandsomesuggestionstoimprovetheteeholog-iealProeessareProPosed.ONTHEDESIGNANDOPERAT!ONCONTROLOFSBRACTIVATEDSLUDGE户ROCESS”··············..·······4······························..·················……aYngQietal(23)Abstraet:OnthebasisofeomprehensivediseussionoftheexistingdesignmethodsofSBR(sequential一batehreaetors)ofaetivatedsludgesystemthefundamentalformulaforSBRdesignhasbeendedueedaeeordingtothekinematieprineipleofbioehemiealre-aetion.AndthantheoptimaldesignmethodofSBRsystem15summarized,evaluatedanddiseussed.Twoeoneeptsnamelysludgeloadwithwastewaterinletandsludgeloadinreaetionperiodareintrodueedforthisdesignproeess.PROGRAMM!NG一DESIGNOFANHUIPROVINCEOFURB