倒置AAO工艺.docx

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倒置AAO工艺

倒置AAO工艺

倒置可工艺技术改进的０／研究州市大坦沙污水处理厂三期工程改造项目专硕业：

环境工程士生：

伍志跃指导教师：

石太宏副教授工程领域导师：

袁秀丽教授级高工摘要本文以广州市大坦沙污水处理厂三期工程为生产试验基地，在理论研究的基　　　　础上，运用对比、分析、综合和优化等方法，对常规倒置Ａ工艺进行技术改进Ｚ０／研究，并进一步对进水配水系数以及内、外回流比对除磷脱氮的影响进行研究与分析。

研究结果表明，改良　　　　后的倒置Ａ工艺在大坦沙污水厂三期工程的实践与Ｚ０／‘应用中是切实可行的：

（从运行结果来看，　　　　　　）１该工艺对有机污染物的去除效果显著，除磷脱氮效率高，污水处理能力达到设计要求的２万ｍ，２，各项出ｉｔ／水指标均稳定达到或优于设计排放标准。

（增加了浮动的多点进水形式，　　　　　　）２在保证厌氧段快速降解有机物的前提下，合理分配厌氧、缺氧池的进水碳源，形成污泥负荷和污泥浓度梯度，抑制丝状菌的生长，缓和脱氮和除磷两者之间的碳源矛盾，提高系统的脱氮除磷能力。

（）　　　　　　３通过增设内回流系统，并对污泥外回流Ｒ值与混合液内回流ｒ值的分析与选取，增强了系统反硝化的能力，提高了脱氮效率，强化除磷效果，降低二沉池的运行负荷，保证出水水质。

（改良　　　　　　）４后的系统，增加系统实际运行的灵活性和适应性，可以使系统在运

行时进行多种运行模式的切换，提高整个污水处理厂的运行管理能力和处理水平。

（改良后的倒置Ａ处理工艺具有节能、低耗等经济效益，比常规的倒　　　　）５Ｚ０／置Ａ／处理工艺每年可节约大概１０Ｚ０６万元。

本次研究通过调整、　　　　优化生产运行工艺控制参数，不断对工艺进行技术改进，提高除磷脱氮的效率，并将成果直接应用于实际生产中，取得很好的经济效益的社会环境效益，为现有污水处理厂的工艺改造、生产运行管理以及日后新建污水处理厂工艺的设计提供实践经验的积累和参考，推动污水处理事业进一步发展。

关键词：

污水处理厂、倒置Ａ工艺、技术改进、除磷脱氮Ｚ０／

ＲｓａｃｆｔｃｎｑｅｌＰＦＶＩｇｅｅｒｈｏｅｈｉｕｍＯｎＦｅＦｅ八／ＵＰＦＣｅＶＳＯＯ６ＳＳ．ｔＺ，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　八ｏｎＲｃｎｔｕｔｄＰｏｅｔｉｈｈｒｈｓｓｃｉｎｏｅｏｓｒｃｅｒｊｃｎｔｅｔｉｄｐａｅｅｔｏｆＤｔｎｈｅａｅｔｅｔｅｔＰａｔｏｕｎｚｏａａｓａｓｗｇｒａｍｎＩｎｆＧａｇｈｕＭｊｒＥｖｒｎｅｔＥｇｎｅｉｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ａｏ：

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概述第１章概述１１研究背景．随着世界人口的不断增加，　　　　工农业生产的迅速发展，人类对淡水资源的需求量日益增多。

另一方面，人类活动在利用淡水资源后，将许多未经处理的受污染水排入到自然水体中。

据有关资料，发展中国家９％５以上的城市污水未加任何处理就被排入地表水中。

污染物进入自然水体，其含量超过水体的自净能力时，就会使水质变坏，造成人为的水质污染。

地球上可供人类直接利用的淡水资源是十分有限的，而水体受污染又进一步缩小了可用的水资源，加剧了淡水资源不足的局面。

目前，全世界许多国家和地区正面临着淡水资源紧缺的严重局面。

由于人口众多，　　　　我国人均年径流量只相当于世界人均占有量的四分之一。

不仅如此，由于地域辽阔，我国的水资源还存在着严重的时空分布不均衡性［不］ｌ。

同地区与季节降雨量极不平均，旱灾害经常发生，水、可用的淡水资源和人类居住地的分布以及生存需要不成比例关系，给水资源合理有效的利用增加了很多困难。

自　　　　从我国改革开放以来，随着国民经济迅速发展，地区城市化、工业化进程的加剧，人口密度的急剧增加和高度集中，在有限的区域需要提供更多的生产及生活用水，城市污水和工业污水的排放量与日俱增，水环境的污染问题日益突出，许多地区的江、湖泊、河、海等受纳水体都遭受污染，水质持续的下降给城市景观、人民的身心健康和经济的发展造成了严重的威胁。

许多城市出现了水质性缺水，城市的供水压力巨大，水环境污染所造成的水危机已成了制约城市发展，影响广大人民生活水平提高的重要因素。

如何保护水资源，让有限的地表水得到更合理有效的利用，是城市走可持续发展道路所面临的共同问题。

近年，　　　　保护水资源的意识在我国逐渐得到提高和重视。

加强水质管理，控制污染，节约用水等，是防治水体污染的重要措施田对城市污水采取适当的。

措施进行妥善的处理显得日益迫切，城市污水处理厂的建设、运营以及各式各样的污水处理工艺、设备、设施的研究己成为世界性的热门研究课题。

许多新型的污水

概述处理新技术、新工艺得以加速研究、开发和应用。

我国的城市污水处理事业正以前所未有的速度发展。

据资料显示［２０年底，我国已］３０，建成城市污水处理厂２座，其中二级生化污水处理厂２座，污水生化处理总规模己达到１７万４７２８４５吨／二级处理率约为巧％，日，用于城市污水处理工程建设的总投资约为１亿０５元。

污水处理能力在逐年提高，２０年末，到０４我国共有城市污水处理厂６座，７３形成污水处理能力４５万吨／２５日，比２０年增加污水处理厂２座，新增污水００１处理能力２８万吨／按我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水７０日。

处理规划要求：

２０年城市污水集中处理率达到４％０５５；到２０１０年，我国城市化率将达４％，城镇人口总量将从现在的３８０．亿增加到６７亿，城镇需水量将从目前的８亿ｍ增加到１９亿耐。

污水处理率建制镇不低于５％，所有设市８５３２００城市不低于６％，重点城市不低于７％。

预计未来５００年内我国城市污水处理设计规模将超过３０万吨／０日。

自１１　　　　年，英国的爱尔登（ｒｅｎ和洛开脱（ｏｋｔ）从９３Ａｄｒ）Ｌｃｅｔ在曼彻斯特建立了世界上第一座活性污泥法实验工厂，现在活性污泥法己成为世界各国广泛采用的污水处理方法闭由。

于活性污泥法在城市生活污水的处理中具有经济、高效、稳定等显著的优点，几十年来，活性污泥法技术有了许多进展，在实际工程中得到普遍的推广应用。

我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，０％以５各式各样的活性污泥法工艺百花齐放、占９上［］。

各显神通，在不同的污水水质净化中发挥作用。

许许多多的活性污泥法处理工艺，都有良好应用的工程实例。

但随着社会的发展和人类文明的进步，　　　　使现代化工业得以迅速发展，人们生活水平也不断提高，工业废水和生活污水的排放越来越多，大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷废水的排除，导致城市污水中氮、磷浓度急剧增加，氮磷是藻类生长的限制因子，废水中排放的氮磷会引起藻类的过量繁殖，导致水体的富营养化〔对宝贵的水资源构成相当幻，大的威胁，同时引起水体中溶解氧降低，也影响了处理后污水的复用。

磷营养物对水体污染和危害己同Ｂ为主的有氮、ＤＯ机污染物一样，成为水环境治理的主要矛盾。

自七十年代起，水休中氮、磷的控制就引起世界各国的广泛注意，我国的氮、磷污染也相当严重，许多水体出现了富营养化迹象。

水体富营养化问题己成为世界性的环境问题，这些都己经引起了社会及专家的重视。

概述　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　由于采用常规活性污泥法处理的城市生活污水，　　　　经二级处理后的出水中仍含有不少的氮和磷。

随着控制水体富营养化问题的突出以及我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家《污水综合排放标准》（８７一１９也越来越严，Ｇ９８９６Ｂ）特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。

欧共体也在１９年实施严格的氮、９８磷排放标准，要求排放水中总氮小于１ｍ／，０１ｇ总于ｌ／仁前，欧在磷小ｍ１７ｇ］。

目美新建污理设考虑脱磷要求，同水处施中氮除时还花大量投资改造现有设备使其达到脱氮除磷效果。

因此，新建的城市污水处理厂的工艺流程不仅要有效地去除Ｂ和所５，且具备脱氮除磷功能，才能有效ＤＯ扼制水体的富营养化问题。

随着人们环保意识的不断提高，生物除磷脱氮技术得到了较大的发展和应用，通过国家及地方投资建立了多种形式的脱氮除磷城市二级污水处理厂，为保护水资源发挥着积极作用。

七十年代以来，　　　　各国对污水脱氮除磷方面的研究己取得较大的进展，并且己有一些大规模的工程投入生产性运行。

八十年代以来，生物脱氮除磷工艺己成为现代污水处理的最大的课题，特别是Ａ系统生物脱氮除磷工艺，因其特有的Ｚ０／技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。

九十年代末、二十世纪初，一种基于传统扩工艺基础上改进的“０／倒置扩除磷脱氮工艺”新工艺０／的研究与试验日渐成熟，它弥补了传统Ａ工艺的一些缺点，有取代传统ＡＺ０／Ｚ０／工艺的趋势。

这种倒置的丫工艺将缺氧段置于厌氧段的前面，强化了系统的０／脱氮能力，并且防止回流污泥中的氧对厌氧区有效释磷的影响。

广州市大坦沙污水处理厂是广州市政府制定的全市污水治理总体规划中建　　　　成的第一座大型城市污水处理厂。

大坦沙污水处理厂分三期建设，二期分别一、于１８年底和１９年底建成，９９９６设计污水处理能力为３万吨／采用分点进水日，传统ｆ工艺。

三期扩建工程是一、二期工程的延续和拓展，建设规模为２万０／２吨／日，总投资约２．５亿元。

厂区地址位于广州市荔湾区大坦沙岛上，７８珠江大桥双桥路南侧，红线总征地面积１９５平方米。

污水收集范围东面以新广从０５６公路、大金钟路为界；南面以环市路为界，同时包括同德小区、罗冲围小区、大坦沙岛、金沙洲等地域；西面以珠江航道岸边为界；北面以黄石路为界。

污水收集面积约５．平方千米，９０８受益人口约１０三期建成后，０万。

连同一、二期工程，污水处理设计能力达５万ｍ／３日，受益人口约２万。

污水处理工艺采用分点０５进水倒置Ａ工艺，有两条生产线组成，每条生产线ｎ万吨的处理量。

Ｚ０／

概述１２研究的目的及意义．由于倒置Ａ　　　　Ｚ工艺还属于不成熟的０／研究阶段，缺乏广泛的应用，尤其是大规模的生产对比试验，特别是对传统Ａ工艺与倒置Ａ工艺的Ｚ０／Ｚ０／对比分析缺乏充分、有效的数据，而且对于该工艺多点进水的进水分配系数的设计以及取消内回流（即将混合液内回流与污泥外回流合并）的形式，还需要进一步的理论分析与实践应用验证。

为此，本文以广州大坦沙污水处理厂三期工程为生产试验基地，在的理论研究的基础上，运用对比、分析、综合和优化等方法，对常规倒置ＡＺ０／工艺进行技术改进研究，并进一步对进水配水系数以及内、外回流比对除磷脱氮的影响进行研究与分析。

本次研究通过调整、　　　　优化生产运行工艺控制参数，不断对工艺进行技术改进，提高除磷脱氮的效率，并将成果直接应用于实际生产中，取得很好的经济效益的社会环境效益，为现有污水处理厂的工艺改造、生产运行管理以及日后新建污水处理厂工艺的设计提供实践经验的积累和参考，推动污水处理事业进一步发展。

１３研究的主要内容及特色．１３１可行性分析．．根据分析，　　　　传统Ａ工艺存在以Ｚ０／下三个明显的缺点：

（由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；　　　　）１（）由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而　　　　２影响了系统的脱氮效果；（）由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部　　　　３分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。

因此引出倒置Ｚ　　　　Ａ新工艺：

０／缺氧段在系统首段，与传统Ａ工艺的厌氧、Ｚ０／缺氧区位置倒置，反硝化的碳源要求优先获得满足，强化了系统的脱氮能力，且可防止回流污泥中的氧对厌氧区有效释磷的影响。

系统只设置污泥回流一个系

概述统。

但常规的倒置Ａ工艺往往存在进水分配不当的缺点，而且由于采用一个Ｚ０／回流系统，悬浮物出水稳定性不足，反硝化率也有待提高。

所以有必要对常规的Ａ工艺进行改良Ｚ０／与实践应用研究：

（　　　　　　）１增加分点进水方式Ａ合理分配厌氧、缺氧和好氧池的进水碳源　　　　．Ｂ形成污泥负荷和污泥浓度梯度，抑制丝状菌的生长；　　　　．Ｃ通过多点进水、　　　　．重新分配进水流量，提高生物反应池阶段区域的污泥浓度，减少阶段区域的池容；Ｄ解决倒置／　　　　丫工艺中厌氧池聚磷微生物实际处于一种碳源竞争不利的地．０位，相应地提高了释磷的水平（增加倒置Ａ工艺系统混合液内回　　　　）２Ｚ０／流的作用Ａ增加系统实际运行的灵活性和适应性。

　　　　．设置内回流可使系统在运行时进行倒置分点进水Ａ工艺和传统Ａ工艺　　　　Ｚ０／Ｚ０／等多种设计运行模式的切换，提高整个污水处理厂的运行管理能力和处理水平。

Ｂ降低二次沉淀池的运行负荷，保证出水水质　　　　．增加系统内回流可降低系统外回流量，降低二次沉淀池的实际表面水力负　　　　荷、底流速度和实际固体通量等运行参数，保证和提高出水水质。

Ｃ通过增加内回流，解决了污水厂实际运行中缺乏运行调控手段的问题　　　　．设污泥内、外回流，内回流依据反硝化率定，可调控，混合液内回流比５　　　　０一１００％；污泥外回流依据Ｓ及污泥浓度而定，可调控，ＩＶ外回流比５一１％。

００内外回流功能明确，可以分别调控，调控手段灵活。

Ｄ由　　　　．于增加了内回流，加强了反硝化，从而降低恶劣供氧量由于１氨氮氧化成硝酸盐氮，需氧４６，而１硝酸盐氮反硝化将回收　　　　９９９２８９．６氧。

从理论上讲，利用污水的反硝化作用，可能减少６％的硝化供氧量，２这一事实可明显节省能源。

所以说，　　　　本次研究是有一定的理论依据的，也就具备了有实践研究的可行性。

同时，　　　　本次研究直接在现有污水厂中进行生产应用研究，在确保一定的出水指标前提下，不需要增加额外的经济投入，就能达到预期的研究目的，所以在经济上也是可行的。

同时，课题能对相关的能耗进行定量分析，也为日后工艺设计选型与开发提供了技术支持。

概述１３２研究主要内容．．研究首先分析了除磷脱氮的污水处理工艺进行详细分析