图3 XS水解,XBH衰减形成 SS 模拟计算
Fig.3 SScome from hydrolysis of XS and lysis of XBH
图4为污水处理厂生化池出水混合液实测耗氧量变化,从图中可以看出混合液进入内源呼吸过程之前尚有0.13天的耗氧速率较高的OA段。论文范文,。该阶段为混合液中吸附的有机物好氧降解过程(试验中投加硝化抑制剂),扣除掉内源呼吸耗氧量,该部分有机物(BOD)约为32mg/L,能够供给约6-7mg/L氨氮硝化后的反硝化需求。徐州污水处理厂4个好氧池,30mg/L氨氮平均每个好氧池硝化要处理7mg/L氨氮左右。论文范文,。因此该测定结果同上述理论计算也是相当的,即生化池内提供的有机物基本满足反硝化需求。

图4 生化池出水耗氧量变化曲线
Fig.4Oxygen consumed of biological reactor outlet
3.4 二沉池,厌氧池内产生的SS
二沉池沉淀过程中,污泥浓度逐渐增加,同时逐渐进入缺氧状态,此过程时间较长,大约3h左右,对于徐州污水处理厂,设该过程初始条件为SO=0.5 mg/L, SS=0, XBH =850mg/L,解上述微分方程组可得,图5表明3h沉淀过程中因溶菌产生的SS数量约为16mg/L左右(BOD5=21.6,设10mg/L随上清液和污泥排放流出系统),在二沉池内经污泥吸附沉淀浓缩后为23.2mg/L,回流到厌氧池,与进水混合稀释后约提供BOD5为15.5mg/L。由于在二沉池内反硝化基本结束,因此产生的碳源会回流到厌氧池给聚磷菌利用。

图5 沉淀池中生物衰减产生的SS 变化
Fig.5 SSfrom lysis of XBH in sedimentaion tank
图6为污水处理厂回流污泥耗氧量变化实测过程,呼吸速率开始较快,后逐渐平缓,并保持恒定耗氧量变化进入内源呼吸。扣除内源呼吸耗氧量后,回流污泥中BOD约有34.4mg/L,该值高于上述计算结果23.2mg/L。
在厌氧池内同样存在菌溶和XS的厌氧水解的过程, ASM1不包含厌氧水解过程,但在ASM2中厌氧水解速率降低修正因子为0.10,徐州污水处理厂厌氧池为1.2h,50%进水中的XS厌氧水解和溶菌约能提供至少10mg/L的SS(BOD5=13.6),衰减产生的碳源与厌氧时间有关,可通过延长厌氧时间来获得更多的碳源,见文献[5]。因此在厌氧池内能够利用的BOD5来源主要为:分点50%进水在厌氧池内提供26.6mg/L;回流污泥进入厌氧池后约提供15.5mg/L;溶菌和水解约提供13.6 mg/L。这三部分所提供的SS共为55.7mg/L,则BOD5/TP(4mg/L)=14,因此可基本满足系统对除磷的碳源需求。

图6 回流污泥耗氧量变化实测曲线
Fig.6Oxygen consumed of return sludge
4 结论
由上述对ECOSUNIDE工艺中的碳源来源与使用的分析,可知工艺中的的多级好氧/缺氧工艺能够充分利用XS水解出和溶菌产生的SS参与多级反硝化,避免有限的碳源被异养菌好氧降解,当污泥回流时反硝化过程已经完毕,从而避免了厌氧池内反硝化菌同聚磷菌的碳源竞争,在低碳源条件下实现生物脱氮除磷。
根据ASM1 模型,通过对徐州污水处理厂的研究,数值模拟了批式反应器中XS水解和XBH的衰减过程产生的SS数量。数值计算过程中并没有计算进水中全部XS水解出的SS参与反硝化和除磷,仅计算了50%的XS部分,同时也没有考虑自养菌衰减和有机氮水解产生的SS,且使用的XBH是活性生物量浓度,所以实际测定的生物池出水混合液和回流污泥中实际存在的SS均略高于理论计算。
参考文献:
[[1]]郭海娟,马放,沈耀良.C/N比对反硝化除磷效果的影响[J].中国给水排水,2005,25(3):367-371.
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[[3]]胡学斌,杨柳,吉芳英,等.低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究[J].中国给水排水,2009,25(13):16-19.
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[[7]]肖宁,谢树宁,孙建春,等.ECOSUNIDE工艺在德州污水处理厂升级改造中的应用[J].中国给水排水, 2008,24(22):45-48.
[[8]]李燕,李昂,张雁秋,等.ECOSUNIDE工艺用于沂水污水处理厂的升级改造[J]. 中国给水排水, 2009,25(2):67-69.
[[9]]LeslieC.P.,Daigger G.T.,Henry C.张锡辉,刘勇弟译.废水生物处理.北京:化学工业出版社,2003:214-215.
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