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分散生活污水因污染物浓度和水量波动较大以及收集系统限制,难以实现大规模集中处理。目前常见的处理工艺在工艺稳定性,维护管理成本,投资成本等方面都存在一定的问题。本课题组依据分散生活污水的特点开发了气升回流一体化反应器。该反应器可长期不排泥,维护频率较低并且对维护操作人员专业要求较低,在水质水量有一定波动时反应器仍旧可以稳定运行。反应器由缺氧区、好氧区、沉淀区和气升区组成,以曝气的剩余气体的气升作用实现混合液的回流。本试验旨在中试规模上考察设计10t/d反应器的实际处理能力,同时研究反应器污染物去除的影响因素。 本试验是在有效容积为10.31m3气升回流一体化反应器中进行的,以生活污水为研究对象,主要考察反应器不同工况下对原水中的CODcr、NH4+-N、TN和SS的去除情况。在为期18个月的试验研究过程中得出以下研究成果: (1)对设计日处理能力为10t的反应器的实际处理能力进行试验,在进水CODcr、NH4+-N、及TN的平均浓度分别为:330mg/L、35mg/L、48mg/L的条件下,当进水量为13.8t/d时,出水CODcr、NH4+-N、及TN的均值分别为60mg/L、2.28mg/L和19.7mg/L,平均去除率分别为77.8%、92.3%和50%;当进水量为15.82t/d,出水CODcr、NH4+-N、及TN的值稳定后均值分别为50mg/L、3mg/L和18mg/L,平均去除率分别为85%、90%和60%。反应器的出水浊度稳定在10NTU以下。SS值大部分稳定在10mg/L以下。 (2)CODcr的去除效果受到曝气量和容积负荷的影响,但是容积负荷是主要的影响因素。当系统的容积负荷处于1.5kgCOD/m3·d以下,CODcr的浓度可以稳定在60mg/L以下。 (3)反应器的氨氮处理效果受到温度和曝气量以及氮负荷和容积负荷的影响,但氮负荷和容积负荷是主要影响因素。系统的氮负荷应该控制在0.11kgN/m3·d左右时,同时系统的容积负荷处于1.5kgCOD/m3·d以下,出水氨氮值可以低于5mg/L。系统的氮负荷该控制在0.11kgN/m3·d左右时,出水总氮值可以低于18mg/L。 (4)反应器好氧区的DO浓度在0.5~1.5mg/L左右时进水量为15.82t/d时,反应器处理效果良好,出水CODcr、NH4+-N、及TN的值稳定后均值分别为50mg/L、3mg/L和18mg/L,平均去除率分别为85%、90%和60%。反应器缺氧区和好氧区保持较高的污泥浓度,反应器18月未排泥。 (5)试验得到的设计运行参数可以归纳为曝气时间不应该低于7.5h,HRT应该大于15h,容积负荷处于1.5kgCOD/m3·d以下,氮负荷应该控制在0.11kgN/m3·d左右,好氧区DO浓度可以控制在0.5~1.5mg/L,曝气池的污泥浓度不应该低于4000mg/L。反应器应该在较高容积负荷下启动,当反应器内活性污泥完成积累时,进水负荷应该减小。