CASS工艺脱氮调控的实验与模拟研究

发布时间：2017-11-01 15:16

  本文关键词：CASS工艺脱氮调控的实验与模拟研究

  更多相关文章： CASS 污水处理厂 小试试验 仿真模拟 脱氮除磷

【摘要】：脱氮能力不足是城市污水处理厂普遍存在的问题。以东阳街道污水处理厂CASS工艺脱氮效率改善为主要目标,在实际调研的基础上,建立了该污水处理厂的小试装置,在进一步对污水处理厂进水组分和污泥性质研究基础上,利用GPSX建立了小试装置和污水处理厂的仿真模型,并进行了预测分析。根据对实际污水处理厂的问题诊断,制定了实验室小试装置的调试方案并予以实施,依据小试装置研究结果对东阳污水处理厂进行了现场调控,得到如下研究结果。(1)进出水实测结果表明,进水TN、NH3-N的实测值均高于设计进水,同时COD的实测值远小于设计值,TP实测值与设计进水相近,进水C/N与C/P与设计值差异明显;出水COD、NH3-N均低于设计限值,绝大部分出水TN及TP超标。进水COD组分分析显示,BCOD仅约占总COD的30%。进水碳源缺乏且可生化性较差及好氧段曝气时间过长可能导致COD过量消耗,是该污水处理厂反硝化不足、出水TN超标的主要原因。(2)GPS-X模拟与小试试验表明,各周期(6 h,4.8 h抑或4 h)对反应器的出水影响较小,COD及NH3-N可稳定达标,出水TN、TP均不达标,与东阳污水处理厂出水特征一致。反应器对TN的削减率最高在20%附近,超标率100%;对磷则几乎没有生物处理能力。(3)将好氧曝气时间由1小时缩短至0.5小时,仍能实现氨氮的充分硝化,节约了曝气能耗,但节约的碳源不足以改善反硝化脱氮效果。(4)外加碳源的小试试验证实,进水TN约60mg/L时,投加20 mgCOD/L的NaAc或葡萄糖可以短期维持出水TN浓度基本稳定;进水TN约40 mg/L时,长期连续投加20 mgCOD/L的葡萄糖和甲醇,出水COD浓度均在20 mg/L以下,出水氨氮浓度接近于0,出水TN浓度满足一级A标。投加甲醇的经济性更好。(5)根据实际进水COD、TN浓度及COD组分分析结果,确定外碳源的投加量为ΔCODex/ΔTN=3.45~3.81,均值为3.63。依据小试结果开展现场外碳源的投加试验,出水COD、氨氮均能达标,随着投加的进行,出水TN浓度逐渐下降,最终达到一级B标。(6)现场周期调整显示,出水COD、NH3-N均能达标,与小试结果一致。调整周期后,出水TN浓度随进水TN下降而有所下降,在20mg/L附近,部分达标;采用建议的PAC投加量及投加方式后,出水TP得到大幅度改善。各指标模拟值与实测值的均值的误差较小。反硝化过程取样分析显示,各指标变化趋势不规则,实际脱氮效果有限。
【关键词】：CASS 污水处理厂 小试试验 仿真模拟 脱氮除磷
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 活性污泥工艺进展10-11
• 1.2.2 城镇污水处理厂的运行调控11
• 1.2.3 活性污泥过程的仿真模拟11-16
• 1.3 研究内容和技术路线16-19
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 技术路线17-19
• 2 研究对象问题诊断与调控策略19-35
• 2.1 研究对象概况19-22
• 2.1.1 设计水质19
• 2.1.2 工艺流程19-20
• 2.1.3 主要处理单元20-22
• 2.2 材料与方法22-26
• 2.2.1 水质组分表征22-24
• 2.2.2 污泥性质表征24-26
• 2.3 结果与讨论26-32
• 2.3.1 进水与污泥性质26-28
• 2.3.2 问题诊断28-32
• 2.4 调控策略的设计32-35
• 2.4.1 调控目标与途径32-33
• 2.4.2 调控步骤33-35
• 3 调控方案的实验室试验与模拟35-55
• 3.1 调控方案设计35-37
• 3.1.1 具体调控参数的提出35-37
• 3.1.2 调控方案的模拟及验证37
• 3.2 材料与方法37-40
• 3.2.1 实验室小试装置的设计与运行控制37-38
• 3.2.2 试验原水及启动运行38-39
• 3.2.3 GPS-X及仿真模型建立39
• 3.2.4 分析测试方法39-40
• 3.3 结果与讨论40-52
• 3.3.1 周期调整方案的模拟与实验40-45
• 3.3.2 曝气过程的调整试验45-46
• 3.3.3 基质投加试验46-52
• 3.4 投加成本核算52-53
• 3.5 本章小结53-55
• 4 CASS工艺现场调控实验与模拟55-67
• 4.1 现场调控方案55
• 4.2 材料与方法55-56
• 4.3 结果与讨论56-63
• 4.3.1 运行参数调整结果与分析56-61
• 4.3.2 基质投加效果61-62
• 4.3.3 现场调控结果的综合分析62-63
• 4.4 其它问题及应对措施63-66
• 4.4.1 污泥膨胀及应对63-65
• 4.4.2 污泥上浮及应对65-66
• 4.5 本章小结66-67
• 5 结论与建议67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 建议68-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-77
• 附录77
• A. 作者攻读硕士学位期间发表的论文77
• B. 作者攻读硕士学位期间参研的课题77
• C. 作者攻读硕士学位期间参与的教学实践77

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本文编号：1127380