ECOSUNIDE工艺在低碳源城市污水处理厂中的碳源利用分析

1、ECOSUNIDE工艺在低碳源城市污水处理厂中的碳源利用分析论文导读：两污水处理厂经ECOSUNIDE工艺改造后。低碳源下污水工艺。依靠硝化-反硝化实现生物脱氮。碳源，ECOSUNIDE工艺在低碳源城市污水处理厂中的碳源利用分析。关键词：ECOSUNIDE，碳源，慢速降解有机物，易降解有机物，反硝化生物除磷脱氮的方式是在厌氧、好氧的交替过程中，依靠硝化-反硝化实现生物脱氮，同时厌氧释磷-好氧吸磷到达生物除磷的目的，脱氮除磷这两个过程均需要有足够数量的有机质作为碳源。在硝化反硝化系统中，通常认为BOD5/TN15-20以上才有较好的除磷效果。由于气候条件，居民生活方式，污水收集管网等原因，国内城

2、市污水处理厂进水碳源普遍较低，故通常采用的A2/O、A/O工艺需要补加局部碳源才能到达理想的氮、磷的去除效果。本文以完成ECOSUNIDE工艺改造的徐州污水处理厂为实例，探讨工艺中脱氮除磷碳源的利用来源分析，以及ECOSUNIDE工艺在解决此问题中的优势。1低碳源下污水工艺为了解决低碳源问题，在不投加额外碳源的前提下，可以采用延长泥龄到60天的方法，可以采用强化厌氧段时间，延长厌氧停留时间到3小时等方法实现生物脱氮除磷。这些方法说明在缺少外碳源的情况下，可通过调整工艺的运行，利用细胞衰减产生的碳源与细胞内碳源进行反硝化。表1为徐州污水处理厂和德州污水处理厂进水水质表，从进水水质看，均属于低碳源

3、进水范畴。两污水处理厂经ECOSUNIDE工艺改造后，工艺泥龄在20天左右，厌氧池停留时间在1-1.5h，并没有超长的泥龄和有意增加厌氧时间，但仍取得较好的脱氮除磷效果。磷介于A-B标之间，其余均到达A标初始条件为SS=0，SO=3 mg/L，XBH=850 mg/L实测曝气池均值，XS=45 mg/L进水XS实测为90-110mg/L，取下限分点50%计算，设其余50%用于厌氧水解和异养菌好氧降解消耗。解式123的数值解，可以得到各组分变化过程，其中图3为XS水解、溶菌过程产生的SS。该图说明，在好氧条件下XS需要约1.4h的时间才能完成水解，可产生的SS约60mg/LBOD5=82mg/L

4、。加上分点进水带入的局部参与反硝化的BOD5碳源40mg/L，总BOD5能到达122mg/L，对于进水氨氮30mg/L的情况，可根本满足反硝化碳源需求。论文范文，。需要说明的是，ASM中异养菌衰减系数bH0.56比传统衰减系数0.1高出许多，图3中的SS没有考虑再生过程，故SS不断上升。实际运行中，好养段时间在0.61-1.2范围变化，所以XS水解完毕后相当一局部的水解产物SS会流动到缺氧局部参与反硝化。没来得及水解的XS会继续流动，直到在好氧池水解。而AAO等传统工艺中由于持续曝气时间较长，XS水解成SS后仍然停留在好氧区域，在好氧条件下，SS会被异养菌很快好降解，对于低碳源情况下的脱氮除磷

5、造成碳源上的浪费。因此ECOSUNIDE工艺的多级好氧缺氧工艺能及时针对水解和溶菌出的SS加以反硝化利用，该过程是解决低碳源下脱氮的关键。图3 XS水解，XBH衰减形成 SS 模拟计算Fig.3 SScome from hydrolysis of XS and lysis of XBH图4为污水处理厂生化池出水混合液实测耗氧量变化，从图中可以看出混合液进入内源呼吸过程之前尚有0.13天的耗氧速率较高的OA段。论文范文，。该阶段为混合液中吸附的有机物好氧降解过程试验中投加硝化抑制剂，扣除掉内源呼吸耗氧量，该局部有机物BOD约为32mg/L，能够供应约6-7mg/L氨氮硝化后的反硝化需求。徐州污水

6、处理厂4个好氧池，30mg/L氨氮平均每个好氧池硝化要处理7mg/L氨氮左右。论文范文，。因此该测定结果同上述理论计算也是相当的，即生化池内提供的有机物根本满足反硝化需求。图4 生化池出水耗氧量变化曲线Fig.4Oxygen consumed of biological reactor outlet3.4 二沉池，厌氧池内产生的SS二沉池沉淀过程中，污泥浓度逐渐增加，同时逐渐进入缺氧状态，此过程时间较长，大约3h左右，对于徐州污水处理厂，设该过程初始条件为SO=0.5 mg/L, SS=0, XBH =850mg/L，解上述微分方程组可得，图5说明3h沉淀过程中因溶菌产生的SS数量约为16mg

7、/L左右BOD5=21.6，设10mg/L随上清液和污泥排放流出系统，在二沉池内经污泥吸附沉淀浓缩后为23.2mg/L，回流到厌氧池，与进水混合稀释后约提供BOD5为15.5mg/L。由于在二沉池内反硝化根本结束，因此产生的碳源会回流到厌氧池给聚磷菌利用。图5 沉淀池中生物衰减产生的SS 变化Fig.5 SSfrom lysis of XBH in sedimentaion tank图6为污水处理厂回流污泥耗氧量变化实测过程，呼吸速率开始较快，后逐渐平缓，并保持恒定耗氧量变化进入内源呼吸。扣除内源呼吸耗氧量后，回流污泥中BOD约有34.4mg/L，该值高于上述计算结果23.2mg/L。在厌氧池

8、内同样存在菌溶和XS的厌氧水解的过程， ASM1不包含厌氧水解过程，但在ASM2中厌氧水解速率降低修正因子为0.10，徐州污水处理厂厌氧池为1.2h，50%进水中的XS厌氧水解和溶菌约能提供至少10mg/L的SSBOD5=13.6，衰减产生的碳源与厌氧时间有关，可通过延长厌氧时间来获得更多的碳源，见文献【5】。因此在厌氧池内能够利用的BOD5来源主要为：分点50%进水在厌氧池内提供26.6mg/L；回流污泥进入厌氧池后约提供15.5mg/L；溶菌和水解约提供13.6 mg/L。这三局部所提供的SS共为55.7mg/L，那么BOD5/TP4mg/L=14，因此可根本满足系统对除磷的碳源需求。图6

9、 回流污泥耗氧量变化实测曲线Fig.6Oxygen consumed of return sludge4 结论由上述对ECOSUNIDE工艺中的碳源来源与使用的分析，可知工艺中的的多级好氧/缺氧工艺能够充分利用XS水解出和溶菌产生的SS参与多级反硝化，防止有限的碳源被异养菌好氧降解，当污泥回流时反硝化过程已经完毕，从而防止了厌氧池内反硝化菌同聚磷菌的碳源竞争，在低碳源条件下实现生物脱氮除磷。根据ASM1 模型，通过对徐州污水处理厂的研究，数值模拟了批式反响器中XS水解和XBH的衰减过程产生的SS数量。数值计算过程中并没有计算进水中全部XS水解出的SS参与反硝化和除磷，仅计算了50%的XS局部，

10、同时也没有考虑自养菌衰减和有机氮水解产生的SS，且使用的XBH是活性生物量浓度，所以实际测定的生物池出水混合液和回流污泥中实际存在的SS均略高于理论计算。参考文献：郭海娟，马放，沈耀良CN比对反硝化除磷效果的影响中国给水排水，2005，25(3)：367-371王晓莲，彭永臻.A2/O法污水生物脱氮除磷处理技术与应用. 北京：科学出版社，2021：76-77.胡学斌，杨柳，吉芳英，等低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究中国给水排水，2021，25(13)：16-19.付乐，李树苑，钱望新，等低碳源城市污水的强化脱氮除磷工艺研究中国给水排水，2021，251：26-29.龚正，龙腾锐，曹艳晓，等分点进水A/O工艺处理低碳源生活污水的脱氮性能研究环境工程学报，2021，51：85-89.张雁秋，李昂，李燕，等分点进水脱氮除磷新工艺的理论根底和实