AO工藝生物脫氮工藝原理、設(shè)計與計算

A/O工藝生物脫氮工藝原理、設(shè)計與計算〔一〕工藝流程A/O工藝以除氮為主時，根本工藝流程如下列圖1。圖1

缺氧/好氧工藝流程A/O工藝有分建式和合建式工藝兩種，分別見圖2、圖3。分建式即硝化、反硝化與BOD

的去除分別在兩座不同的反響器內(nèi)進行；合建式那么在同一座反響器內(nèi)進行。合建式反響器節(jié)省了基建和運行費用以及容易滿足處理工程對碳源和堿度等條件的要求，但受以下因數(shù)影響：溶解氧(0.5~1.5mg/L)、污泥負荷[0.1~0.15kgBOD5/(kgMLVSS?d)]、C/N比(6~7)、pH值(7.5~8.0),而不易控制。對于pH值，分建式A/O工藝中，硝化液一局部回流至反硝化池，池內(nèi)的反硝化脫氮菌以原污水中的有機物作碳源，以硝化液中NOx-N中的氧作為電子受體，將NO3-N復原成N2,不需外加碳源。反硝化池復原1gNOx-N產(chǎn)生3.57g堿度，可補償硝化池中氧化1gNH3-N所需堿度(7.14g)的一半，所以對含N濃度不高的廢水，不必另行投堿調(diào)pH值，反硝化池殘留的有機物可在好氧硝化池中進一步去除。一般來說分建式反響器(A/O工藝〕硝化、反硝化的影響因素控制范圍可以相應增大，更為有效地發(fā)揮和提高活性污泥中某些微生物〔如硝化菌、反硝化菌等〕所特有的處理能力，從而到達脫、處理難降解有機物的目的，減少了生化池的容積，提高了生化處理效率，同時也節(jié)省了環(huán)保投資及運行費用；而合建式A/O工藝便于對現(xiàn)有推流式曝氣池進行改造。圖2分建式缺氧一好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)圖3

合建式缺氧好氧活性污泥脫氮系統(tǒng)〔二〕A/O工藝生物脫氮工藝的特點1.優(yōu)點①同時去除有機物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用。②反硝化缺氧池不需外加有機碳源，降低了運行費用。③好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機物得到進一步去除，提高了出水水質(zhì)。④缺氧池中污水的有機物被反硝化菌所利用，減輕了好氧池的有機物負荷，同時缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可彌補好氧池中硝化需要堿度的一半。2.缺點①脫氮效率不高，一般去除率為70%~80%。②好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池運行不當，那么會發(fā)生反硝化反響，造成污泥上浮，使處理水水質(zhì)惡化?！踩秤绊懝に嚨囊蛩丌偎νＡ魰r間t反硝化t≤2h,硝化t≤6h,當硝化水力停留時間與反硝化水力停留時間為3:1時，氨氮去除率到達70%~80%,否那么去除率下降。②有機物濃度與DO進入硝化好氧池中BOD5≤80mg/L;硝化好氧池中DO大于2mg/L。③BOD5/NOx-N比值反硝化缺氧池污水中溶解氧性的BOD5/NOx-N比值應大于4,以保證反硝化過程中有充足的有機碳源。④混合液回流比混合液回流比不僅影響脫氮效率，而且影響動力消耗?；旌弦夯亓鞅葘γ摰实挠绊懸娤卤?。從表中可以看出，RN≤50%,脫氮效率加很低；RN<200%,ηN隨RN的上升而顯著上升；當RN>200%后，ηN上升比擬緩慢，一般內(nèi)回流比控制在200%~400%?；旌弦夯亓鞅葘γ摰实挠绊憿菸勰酀舛?MLSS)污泥濃度一般要求大于3000mg/L,否那么脫氮效率下降。⑥污泥齡〔θc〕污泥齡應到達15d以上。⑦硝化段的污泥有機負荷率硝化段的污泥有機負荷率要小于0.18kgBOD5/(kgMLVSS?d);硝化段的TKN/MLVSS負荷率小于0.05kgTKN/(kgMLVSS?d)。⑧溫度與pH值硝化最適宜的溫度20~30℃、反硝化最適宜的溫度20~40℃；硝化最正確pH值為8~8.4,反硝化最正確pH值為6.5~7.5。⑨原污水總氮濃度TN原污水總氮濃度TN<30mg/L?！菜摹矨/O工藝設(shè)計參數(shù)A/O工藝設(shè)計參數(shù)見下表?！参濉矨/O工藝設(shè)計計算包括缺氧池〔區(qū)〕容積計算、好氧區(qū)容積、混合液回流量、需氧量的計算。1.缺氧池〔區(qū)〕容積計算、好氧區(qū)容積、混合液回流量計算其計算公式見表下。算工程計算公式參數(shù)說明缺氧池〔區(qū)〕有效容積Vn=0.001Q(Nk-Nte)-0.12ΔXv/Kde(T)XVn—缺氧池〔區(qū)〕，m3；Q—生物反響池的設(shè)計流盤，m3/d;X—生物反響池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L;Nk—生物反響池進水總凱氏氮濃度，mg/L;Nte一生物反響池出水總氮濃度，mg/L;ΔXv—排出生物反響池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS;Kde(T)—T℃時的脫氮速率，kgNOx-N/(kgMLVSS·d),宜根據(jù)試驗資料確定；Kde(20)—20℃時的脫氮速率，宜取0.03~0.06kgNOx-N/(kgMLVSS·d);缺氧池〔區(qū)〕有效容積T—設(shè)計溫度，℃

Y—污泥總產(chǎn)率系數(shù)，宜根據(jù)試驗資料確定，無試驗資料時，系統(tǒng)有初沉池時取0.3kgMLVSS/kgBOD5,無初沉池時取0.2~0.6kgMLVSS/kg80D5;y—單位容積混合液中，活性污泥固體物質(zhì)總量(MLSS)中揮發(fā)性懸浮固體物質(zhì)總魚

(MLVSS)所占比例；S0—生物反響池進水五日生化需氧量濃度，mg/L;Se—生物反響池出水五日生化需氧量濃度，mg/L好氧池〔區(qū)〕容積V0—好氧池〔區(qū)〕容積，m3；Q—生物反響池的設(shè)計流量，m3/d;S0—生物反響池進水五日生化需氧量濃度，mg/L;Se—生物反響池出水五日生化需氧量濃度，mg/L;θco—好氧池〔區(qū)〕設(shè)計污泥泥齡值，d;Y1—污泥總產(chǎn)率系數(shù)，宜根據(jù)試驗資料確定，無試驗資料時，系統(tǒng)有初沉池時取0.3kgMLVSS/kgB0D5,無初沉池時取0.2~0.6kgMLVSS/kgB0D5；X—生物反響池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L;F—平安系數(shù)，取1.5~3.0;μ—硝化菌生長速率，d-1；Na—生物反響池中氨氮濃度，mg/L;KN—硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L;

T—設(shè)計溫度，℃；0.47—15℃時硝化菌最大生長速率，d-1混合液回流量QRi—混合液回流量，m3/d,混合液回流比不宜大于400%;Vn—缺氧池〔區(qū)〕容積，m3；Kde(T)—T℃時的脫氮速率，kgNOx-N/(kgMLVSS·d),宜根據(jù)試驗資料確定；X—生物反響池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L;QR—回流污泥量，m3/d;Nke—生物反響池出水總凱氏氮濃度，mg/L;Ni—生物反響池進水總氮濃度，mg/L2.

需氧量的計算氧化1gNH3-N需氧4.57g,并消耗7.14g堿度；而反硝化1gNOx-N生成3.57g堿度，并消耗1.72gBOD5,同時還提供2.6gO2,需氧量可按式(1)計算。需氧呈詳細計算公式見下式。式中aSr—降解有機物的需氧量；a—BOD5的氧當量，1.0,即降解1kgBOD5需氧1kgO2;s—BOD5去除量；K—污水日變化系數(shù)；Q—污水平均日流量，m3/d;S0,Se—污水流入、流出的BOD5濃度，g/m3；bNr—氨氮硝化需氧量；b氨氮的氧當量，4.57即硝化1g氨氮需氧4.57g;Nr—氨氮被硝化去除鹽，kg/d;NK0,NKe—進出水TKN濃度，g/m3；Xw—每日凈增活性污泥量，即每日排放剩余活性污泥量，kg/d;