基于回流比及MLSS控制的AAO脱氮工艺运行方案模型研究

北极星环保网讯:基于AAO工艺脱氮原理，根据氮元素物料平衡方程，建立基于污泥回流比及污泥浓度调节的适应进水水质变化的AAO脱氮工艺调节模型。在武汉某污水处理厂内进行活性污泥工艺中试，结果表明该调节模型运行效果良好;通过过程试验，分析不同进水水质和不同温度情况下AAO脱氮工艺中氮元素的变化情况，提出了模型修正方案，通过调节总回流比及活性污泥浓度来改善脱氮效果。

至2016年末，全国城市共有污水处理厂2039座，污水处理厂处理能力14910万m3/d，城市年污水处理总量448.8亿m3，城市污水处理率93.44%，其中基于活性污泥工艺的污水处理厂数量及处理量达80%以上。

且因城市发展的不均衡，早期建成的污水处理厂面临水质和水量超额，而新建成的污水处理厂又存在处理负荷偏低且水质水量波动较大的现象，从而导致其实际处理负荷偏离设计工况，影响出水水质，增加运行能耗。

因此，在不进行工程改造建设的情况下，需寻找可靠的活性污泥工艺运行方案模型以解决当前污水处理厂面临的负荷及进水条件季节性变化的问题。

另外，随着城市智能化发展的进程，传统污水处理厂必将面临智能化运行升级的压力，为使将来污水处理厂可以去专业化，并逐渐转向智能化，则需要建立污水处理厂的黑盒运行方案模型，以实现运行控制可程序化。

本文通过基于A2/O工艺的模型中试，建立有效的活性污泥工艺调节模型，将运行方案条件化、程序化，用以辅助城镇污水处理厂调整运行方案，以适应进水水质及温度的季节性变化，从而提高污水处理厂出水达标率，并实现节能降耗的目的，同时也为实现计算机智能控制提供理论模型。

1试验材料和方法

1.1试验装置和运行条件

本试验于武汉某污水处理厂内搭建了一套基于改良型AAO工艺的中试装置，设计处理水量为24m3/d。

中试尺寸为：4.10m(L)×2.10m(B)×1.50m(H)，有效水深1.00m。选择池、厌氧池及缺氧池分格布置，单格水力停留时间为0.5h;好氧池为廊道式布置，共设有5个廊道，单个廊道水力停留时间为1.1h。进水、污泥及硝化液回流配置中试模型见图1。

图 1 中试模型平面示意

1.2调节模型建立及试验方法

中试氮元素来自进水，中试排出氮元素的途径有反硝化作用产生的氮气、出水带出的TN以及剩余污泥中的氮含量，基于氮元素物料平衡可建立如式(1)所示的物料平衡方程：

根据前期试验结果，在中试装置运行稳定后，反应器中MLVSS/MLSS比值约为0.5，好氧区氨氮氧化充分，出水NH3-N通常可达1mg/L，出水SS可达10mg/L以下。

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