文档介绍：绪论
课题背景
随着我的显著提高,合成洗涤剂、化肥和农药被广泛使用,作为营养元素之一的氮类物质,其排放量在逐年迅猛增加,大量的氮类污染物都进入了水体中,导致水体水质急剧恶化,使水体富营养化日益严重。进而导致水体富营养化,使生态系统平衡被打破,水体污染尤其是地下饮用水污染,已经影响了人们正常的生产和生活,对水生生物和人体健康造成了严重的危害。
另一方面,我国从2003年7月1日开始实施《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》,对城镇污水处理厂的污水排放的各项指标都作了更加严格的控制,特别提高了出厂水中的氮、磷指标的排放标准,如要求所有的排污单位最后出水的氮磷的含量分别为TP小于1mg/L,氨氮小于5mg/L,总氮小于15mg/L(一级A标准)[2]。所以,新建设的污水处理厂必须按照新的标准进行建设,已经建成投产的污水厂需要进行改建,增加相关的构筑设施去除污水中的氮、磷污染物,达到国家规定的新的排放标准。
因此,去除污水中有机物的同时,有效地降低废水中氮、磷污染物含量已成为各污水处理厂面临的首要任务。一方面,在处理工艺中由于人为或者工艺本身的不足,需要达到新的去除标准耗费过高,导致污水厂出水中的氮磷超标。另一方面,由于人们的生活习惯和气候等因素的影响,我国许多城市污水普遍存在脱氮除磷过程碳源不足的问题,南方地区尤其严重。由于污水有机物含量偏低,不能满足常规的脱氮除磷工艺的要求,氮、磷去除达不到排放标准[3,4]。为解决低C/N污水的生物脱氮除磷问题,一种节省碳源、低能耗、占地小、处理效果好的污水处理工艺成为需要。
近年来各种新型、改良型的脱氮除磷污水处理技术应运而生,但比较而言,A2N(Anaerobic/Anoxic/Nitrification)连续流反硝化脱氮除磷工艺最具发展前景。该工艺为采用生物膜法和活性污泥法相结合的双污泥系统,与传统的生物除磷脱氮工艺相比较,A2N工艺具有“一碳两用”、节省曝气、污泥产量低以及不同菌群分开培养等优点[3-6]。A2N作为一种新工艺,在我国还处于研究阶段,国内鲜见工程应用。生物膜法中,曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,集生物氧化和截留悬浮固体与一体,同时具有运行负荷大、抗冲击能力强、占地面积小等特点。本课题利用
A2N工艺及BAF的运行特点,将两者相结合提出了A2N/BAF工艺,并进行了中试规模的研究。
A2N/BAF工艺中一级BAF不但为系统提供电子受体,而且是控制出水TN关键,而二级BAF是出水NH4+-N的保障,所以对系统中BAF的研究显得尤为重要。目前,仍存在很多问题有待研究:如一级BAF内生物膜的特点、一级BAF的运行特点及参数选择、系统与BAF的相互作用关系、生物氧化功能和硝化功能之间的相互关系、二级BAF的运行特点及参数优化,以及能否通过对现有BAF工艺的改进使其更适合组合工艺等问题。本课题展开了针对以上问题的
国内外研究现状
工业废水和生活污水等未经处理的含氮废水直接排放、污水处理厂未经过有效二级处理的出水、面源性的农业废水等构成了水体中氮元素的主要来源[1]。水中的含氮类化合物如果未经过妥善处理而直接排入水体,会使水体发生富营养化的危险,因此需对排入水体的废水进行脱氮处理。
对于氮元素污染的控制工艺种类繁多,国内外常见的工程技术包括空气吹脱法、离子交换法、沉淀法、折点氯化法、生物脱氨法。
其中以生物脱氮工艺最为常见,生物脱氮工艺主要分为传统生物脱氮工艺和生物脱氮新工艺。
通过近年来各种新型、改良型的脱氮除磷污水处理技术应运而生。主要分为:
硝化作用的原理
在生物学上,一般讲氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的生化反应称为生物硝化作用工业废水和生活污水等未经处理的含氮废水直接排放、污水处理厂未经过有效二级处理的出水、面源性的农业废水等构成了水体中氮元素的主要来源[1]。水中的含氮类化合物如果未经过妥善处理而直接排入水体,会使水体发生富营养化的危险,因此需对排入水体的废水进行脱氮处理。废水处理工艺种类繁多,其中以生物脱氮工艺最为常见,生物脱氮工艺主要分为传统生物脱氮工艺和生物脱氮新工艺。

主要硝化工艺

氧化法
实验材料与研究方法
本研究从滤料优选、结合水质参数运行研究、中试运行研究三个阶段对A2N工艺中的硝化单元进行优化研究。本章将简要介绍A2N工艺流程、填料优选小试实验方法、实验分析方法和实验研究水质参数。
实验装置
A2N/BAF中试装置简介
本装置为曝气生物滤池课题组共同搭建与维护,硝化单元采用BAF固定床形式,中试装置内部各单元其主要