济南市污水厂运行效能解析及提标工艺方案探讨

作     者：刘兵东 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘建广

授予年度：2019年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：污水处理厂 水质分析 脱氮除磷 运行能耗 数学模拟 

摘      要：随着国家经济发展,国民素质的提高,坚持节约能源和保护环境的基本国策落实。全国各地对污水排放标准提出了新要求。目前很多地区污水处理厂要求出水采用类地表IV类水排放标准,2017年济南市颁布了小清河流域执行水污染物区域排放限值。论文首先对济南市污水处理厂进、出水水质数据进行分析,除TN以外其余各项指标的去除率均在90%以上,其中SS的去除率最高。济南市第一、二污水处理厂进水BOD/TP20的概率超过了50%;济南市四座污水处理厂进水BOD/COD0.3的概率超过了60%,这说明济南市四座污水处理厂进水可生化性较好;但是,进水BOD/TN3的概率普遍低,这说明济南市四座污水处理厂存在反硝化碳源不足的现象。运用SPSS软件对济南市四座污水处理厂在2017.01-2018.09运行期间出水COD、BOD、SS、TN、TP、NH-N各项指标基于一级A标准、类地表IV类水排放标准及济南市小清河流域执行水污染物区域排放限值的达标保证率统计发现2018年出水TP、NH-N较2017年有所降低。论文研究了污水处理厂生物处理阶段对氮磷的平衡及去除效果分析,对污水处理厂氮磷的转化及平衡分析,考察生物处理单元的脱氮除磷效果及COD的去除效果,发现生物处理阶段对TN的去除率为70.90%,对NH-N的去除率为98.50%,对总磷的去除率为91.87%,对COD的去除率为80.85%。考察预处理阶段跌水复氧成因:一是进水泵房出口DO浓度为3.25mg/L,二是厌氧池回流点的DO浓度为3.58mg/L。同时污水中的耗氧微生物以氧为电子受体氧化分解了部分SCOD,使预处理段SCOD浓度降低了22mg/L。考察深度处理阶段的对氮磷去除效果差问题,对TN的去除率为1.87%,对NH-N的去除率为0.64%,对TP的去除率为3.9%。若想进一步提高TN的去除效果,可考虑将高校纤维滤池改建为反硝化滤池,因一厂进水碳源不足,所以改建后需在反硝化滤池前投加碳源,以提高TN的去除效果。论文通过试验模拟研究了化学协同除磷对生物除磷的影响,发现小试试验模拟的整个厌氧过程中,厌氧段的释磷效果较差;模拟好氧段,,进行连续4小时曝气,测得混合液中磷酸盐浓度降低到的0.93mg/L,较厌氧开始前磷酸盐浓度降低了0.01mg/L,因此整个反映过程聚磷菌的释磷与吸磷状况很微弱,系统生物除磷功能几乎没有。研究温度对济南市光大水务一厂活性污泥系统硝化反硝化的影响,发现在25℃时活性污泥的硝化效果较好,硝化反应速率为0.23kgNH-N/kgVSS·d,在10℃时硝化反应速率最小,硝化反应速率为0.08 kgNH-N/kgVSS·d。分析济南市光大水务一厂的运行能耗,生产运营电费占总生产运营总费用的比重最高在60.41%-75.21%之间。其次为药剂费占总生产运营费用7.69%—12.62%之间。并运用数学模型模拟AAO工艺运行,通过GPS-X软件建立济南市光大水务一厂30万m/d AAO工艺系统模拟,发现系统回流比设定为100%,硝化液回流比设定为200%时,二沉池出水硝态氮在10mg/L一下,出水氨氮在1mg/L左右。