你好,欢迎访问欧贝特检测设备

加为收藏 | 设为首页 | 网站地图

欧贝特检测设备

你的当前位置:首页 >> 技术动态

CASS工艺处理高氨氮生活污水试验研究

发布时间:2018-06-05 15:52:16 来源:欧贝特检测设备 浏览:

金属疲劳检测台
不干胶试拉力机
安全帽耐穿刺试验仪
全自动落锤冲击试验台
织物拉力试验台
高达检测台
CASS工艺处理高氨氮生活污水试验研究 长时间以来,高浓度氨氮1般出现在工业废水中,处理这部份废水大多采取物化和生化方法相结合的工艺或完全物化工艺。但是,随着人们消费结构的变化,生活污水的高氨氮已成为1个不容忽视的问题,解决这1问题对避免水体富营养化和解决水体环境污染问题具有重要意义。生活污水中氨氮的变化范围1般在20~150mg/L,通常把氨氮浓度在80mg/L以上的生活污水称为高氨氮生活污水。本实验所研究的高氨氮生活污水浓度范围在80~150mg/L。  对高氨氮生活污水的处理研究可适用的范围为:城市生活污水、小城镇污水、高校生活污水、小区生活污水和工业废水。  国内外目前对利用CASS工艺处理高氨氮生活污水的研究还处于起步阶段

长时间以来,高浓度氨氮1般出现在工业废水中,处理这部份废水大多采取物化和生化方法相结合的工艺或完全物化工艺。但是,随着人们消费结构的变化,生活污水的高氨氮已成为1个不容忽视的问题,解决这1问题对避免水体富营养化和解决水体环境污染问题具有重要意义。生活污水中氨氮的变化范围1般在20~150mg/L,通常把氨氮浓度在80mg/L以上的生活污水称为高氨氮生活污水。本实验所研究的高氨氮生活污水浓度范围在80~150mg/L。

  对高氨氮生活污水的处理研究可适用的范围为:城市生活污水、小城镇污水、高校生活污水、小区生活污水和工业废水。

  国内外目前对利用CASS工艺处理高氨氮生活污水的研究还处于起步阶段,处理效果也不理想,脱氮率较低。研究如何将CASS工艺用于高氨氮生活污水的处理,充分发挥CASS工艺脱氮除磷效果好、耐冲击负荷能力强、避免污泥膨胀、建设费用低和管理方便等优点,对增进CASS工艺的发展和改良水体环境具有现实意义。

  1.实验装置和实验方法

  1.1实验装置

  实验采取的CASS反应器

  反应器尺寸大小:L×B×H=1000mm×320mm×450mm,分为缺氧区和好

  氧区两个部份,其中缺氧区长度为200mm,好氧区为800mm。滗水部份采取丝杠套筒式滗水器,受PLC控制器控制。

  1.2实验条件

  实验原水取自某高校学生公寓楼前化粪池上清液。生活污水由厕所、厨房排水,洗浴水和其它污水组成,其中,厕所污水和厨房排水是生活污水的主要来源。污水中的NH3-N浓度高,浓度在90~120mg/L,占进水总氮的92%左右,COD浓度在400~900mg/L。

  实验周期运行时间设定为4h,各阶段时间分配1般为:曝气120min,沉淀90min,排水20min,闲置10min。实验采取均匀曝气方式,每一个周期的曝气量保持不变,以曝气期末端DO作为控制目标,实验进程中末端DO1般控制为2.5mg/L。CASS工艺采取变容积运行,最高水位和最低水位的MLSS相差较大,系统内的MLSS始终处于1个变化状态。1般平均MLSS控制在4000~4500mg/L。

  2.实验结果和讨论

  2.1污泥负荷对脱氮的影响

  实验分别采取HRT为12h和16h;周期运行时间为4h,各阶段时间分配为:曝气120min,沉淀90min,排水20min,闲置10min;以曝气期末端DO控制在2.5~3.0mg/L。回流比采取150%。

  图1表明,实验中污泥有机负荷对各种物资的去除均有重要影响。当污泥有机负荷低于0.25kgCOD/(kgMLSS·d)时,硝化率在96%以上,COD去除率为88%左右,而脱氮率在50~70%之间。当污泥有机负荷在0.18~0.25kgCOD/(kgMLSS·d)时脱氮效果最好,脱氮率在60~70%;当污泥有机负荷高于0.28kgCOD/(kgMLSS·d)时,COD去除率下降到80%以下,硝化率在50~80%,脱氮率在39~60%。

  图2表明,NH3-N负荷对硝化的影响较大,当NH3-N负荷低于0.045kgNH3-N/(kgMLSS·d)时,硝化率到达96%以上,而当NH3-N负荷高于0.045kgNH3-N/(kgMLSS·d)时,硝化率明显降落,仅到达50~80%。NH3-N负荷对反硝化的影响不明显。

  2.2回流比对脱氮的影响

  分别采取50%、100%、150%、200%、250%5种回流比进行对照实验。HRT为16h;周期运行时间为4h,各阶段时间分配为:曝气120min,沉淀90min,排水20min,闲置10min;曝气期末端DO控制在2.5~3.0mg/L。

  回流比实验数据如表1所示,回流比对脱氮效果的影响曲线如图3所示:

  表1回流比实验数据表

回流比%

进水CODmg/L

出水CODmg/L

COD去除率%

进水总氮mg/L

进水NH3-Nmg/L

出水NH3-Nmg/L

NH3-N去除率%

出水NO3-Nmg/L

脱氮率%

50

485.56

34.44

92.91

105.75

97.29

2.49

97.44

61.21

39.76

100

518.33

65.45

87.37

118.15

108.72

0.58

99.49

57.79

50.60

150

528.26

61.90

88.28

127.07

116.91

2.73

97.68

44.73

62.65

200

479.49

57.97

87.91

121.20

111.54

0.73

99.36

54.47

54.46

250

483.15

35.39

92.68

113.91

104.80

0.82

99.24

55.83

50.29

    图3表明,当生活污水实验的回流比从50%到250%以每次50%的速度递增时,系统的脱氮率显现出先增大后减小的趋势,当回流比增大到150%时,系统的脱氮率到达最大,其数值为62.65%,NH3-N保持97%以上的去除率,COD去除率也到达88%以上。

  2.3曝气时间和溶解氧对脱氮的影响

  改变曝气量以控制末端DO,并改变曝气时间,具体组合工况见表2,

  表2实验工况数据表

工况

曝气量(m3/h)

曝气时间(min)

沉淀时间(min)

1

0.8

120

90

2

0.9

120

90

3

0.8

150

60

4

0.7

150

60

5

0.6

150

60

  实验采取HRT为16h,回流比为150%。

  图4表明,当曝气量和曝气时间产生变化时,各工况1个周期内DO的变化其实不相同,但是各个工况都表现出由小到大的1个变化进程。

  5种工况的出水水质情况如表3所示。

  表35种工况实验结果数据表

工况

进水COD(mg/L)

出水COD(mg/L)

COD去除率(%)

总氮(mg/L)

进水NH3-N(mg/L)

出水NH3-N(mg/L)

NH3-N去除率(%)

出水NO3-N(mg/L)

脱氮率(%)

1

565.50

47.78

91.55

132.51

121.91

20.55

83.14

36.26

57.13

2

553.37

41.10

92.57

151.36

139.25

9.61

93.10

48.71

61.47

3

635.06

44.88

92.93

136.88

125.93

0

100.00

46.64

65.93

4

687.21

66.50

90.32

116.02

106.74

15.89

85.11

30.00

60.45

5

542.07

44.94

91.71

105.64

97.19

18.33

81.14

35.38

49.16

  图5表明,5种工况下,DO和曝气时间的改变对NH3-N去除率影响最大,NH3-N去除效果好的工况脱氮效果也相应较好,硝化最好的工况3脱氮效果最好,脱氮率到达了65.93%,而硝化率最低的工况5脱氮率则最低,为49.16%;DO和曝气时间对COD去除率的影响则很小,各种工况下COD的去除率都到达了90.32%以上,

  从上述分析可知,DO的控制对脱氮效果的影响较大。要获得好的脱氮效果,首先要将硝化进行得比较完全,而DO对硝化反应有侧重要的影响。实验表明,合适于脱氮的DO浓度反应在两个方面:1是曝气阶段的最低DO浓度必须到达1定水平,根据实验,这个最低DO浓度水平是1.40mg/L;2是曝气期末端DO水平也要到达1个较高值,这个值的选择范围要宽1些,根据实验结果,2.5~3.5mg/L的控制范围比较公道。

  曝气时间对脱氮的影响也是存在的,实验表明,要获得较好的脱氮效果,缩短曝气时间就必定需要增大曝气量,即使如此,实验中的工况2和工况3的脱氮效果还是有差异,若工艺曝气时间采取定时控制,在选择适合的曝气量下,应尽可能选择较长的曝气时间。

  2.4CASS工艺曝气时间控制研究

  关于DO和曝气时间对系统脱氮影响的研究表明,曝气时间可以根据污水处理的需要进行灵活的选择,但是如何选择最公道的曝气时间是下面实验需要讨论的问题。

  对曝气时间控制目的有3个:1是实现计算机自动控制;2是在保证出水水质条件下尽量节省运行费用;3是避免曝气量不足或反应时间太长而引发的污泥膨胀。

  目前CASS工艺对曝气时间的控制有两种方法,即定时控制和实时控制。

  定时控制是将曝气时间设定为某1固定值。实时控制是采取现代监测仪器对反应时间进行控制。1种是通过在线COD或BOD仪监测污水,1旦到达出水要求即停止曝气,这是最理想的控制方式,但是对监测仪器的要求较高;另外一种是通过ORP、DO、pH仪来控制曝气时间,由于曝气期内CASS池的COD、NH3-N和NO3-N等物资浓度的变化与ORP、DO和pH等值之间存在着1定的相干性,这类相干性可有效地指点工程曝气时间的控制。实时控制是目前研究和利用最为广泛的方法,但是对不同的水质,曝气进程中的参数变化规律是不同的,需要作具体的分析。

  实验研究了DO与NH3-N、NO3-N和COD浓度变化的相干性,实验数据来自于2.3实验的工况3,实验结果以下:

  1、1个周期内NH3-N与DO变化关系

  1个周期内NH3-N与DO变化关系如图6所示。

  图6表明,NH3-N浓度与DO在曝气阶段具有较好的相干性。在前15min内,NH3-N浓度明显升高,而DO则急剧降落,随后NH3-N浓度进入1个大幅降落的进程,而DO则进入了1个缓慢上升的进程,到第100min时,NH3-N浓度降落到几近为零,而DO则进入了1个急速增长阶段,1直延续到曝气期末DO到达3.59mg/L。

  2、1个周期内NO3-N与DO变化关系

  1个周期内NO3-N与DO变化关系如图7所示。

  图7表明,NO3-N浓度与DO在曝气阶段具有1定的相干性。在前20min内,NO3-N浓度和DO均是急剧降落,随后2者均进入1个缓慢上升的进程,到第100min时,NO3-N浓度进入1个稳定阶段,1直延续到曝气期末。

  实验结果表明,DO与NH3-N和NO3-N的浓度变化具有1定的相干性。

  本实验研究的主要问题在于处理进程中曝气时间的控制,从2.3的5种工况的比较中可以看出,各工况最大的区分在于硝化反应的进行的程度,因此,硝化进行得完全,脱氮率就相应提高,故可以利用NH3-N和DO之间的相干性对曝气时间进行控制。

  3.结论

  1、污泥有机负荷控制在0.18~0.25kgCOD/(kgMLSS·d)左右,其反硝化效力较高,脱氮率可以到达60~70%。而当污泥有机负荷高于0.28kgCOD/(kgMLSS·d)时,COD的降解和含氮物资的硝化都开始遭到很大影响,出水中COD和NH3-N的浓度都偏高,出水水质变坏。

  当NH3-N负荷低于0.045kgNH3-N/(kgMLSS·d)时,硝化进行得比较完全,硝化率到达96%以上。反之,则硝化效果急剧降落,硝化率明显降落,仅到达50~80%,但NH3-N负荷对反硝化效果影响不明显。

  2、当回流比从50%增加到250%时,系统脱氮率先增后减,在回流比为150%时到达最大值。

  3、DO对硝化效果有侧重要的影响。要获得较好的硝化效果,1是主反应区最低的DO要到达1.40mg/L以上;2是曝气期末端DO控制在2.5~3.5mg/L范围。

  4、曝气时间对脱氮效果也存在影响,要获得较好的脱氮效果,缩短曝气时间就需要增大曝气量,对采取时间作为控制参数的CASS工艺,在选择适合的曝气量、满足沉淀和滗水要求的条件下,应尽可能选择较长的曝气时间。

5、实时控制优于定时控制,CASS工艺在处理高氨氮生活污水时采取DO与NH3-N的相干性作为控制曝气时间的根据比较公道,这类控制方式可实现计算机自动控制,在保证出水水质条件下尽量节省运行费用。






扭曲疲劳检测台
塑料拉伸强度检测仪
土工布万能机
哈尔滨工业大学磨损试验机
插销试验台
精密型盐雾试验台
减震器试验台

液压万能试验机

人造板专用试验机

金相磨抛机

更多
  • 铜棒拉伸弹性模量试验机

    电瓶碰碰车价格

  • 微机控制气弹簧试验机

    电瓶碰碰车价格

  • 土工布料拉伸撕裂强度试验机

    电瓶碰碰车价格

  • YES-2000数显式压力试验机(手动丝杠)

    电瓶碰碰车价格

版权所有© 2016 欧贝特检测设备 保留一切权利

公司地址:济南市槐荫区经十西路6102号

电话:0531-55583886 传真:0531-81901323 手机:13306419704