探究反应沉淀一体式矩形环流反应器处理城市污水的影响因素

刘元 聂于菲

【摘要】本篇文章通过控制不同溶解氧浓度、 有机负荷、 HRT条件等，来研究反应沉淀一体式矩形环流反应器 （ RPIR）对污水处理厂低 C/N 城市污水的处理效果。

【关键词】城市污水 一体式 环流反应器

面积小、 操作简单、 耐冲击负荷等特点是沼气处理系统的优点，凭借着这些优点它得到了广泛的使用，这种小型的污水处理系统最适合应用于城乡部落，旅游景点，农村个体，但是这种处理系统目前还不算是成熟的污水处理系统之一。例如UNI -TANK工艺、 一体式氧化沟和膜生物反应器等系统，都可以称得上是成熟的一体式的污水处理体统，这些系统可以应用于大型城市，系统也比较成熟。

1 实验装置与方法

1.1见图 1中的试装置，装置的壳体由碳钢加工而成，装置的有效容积 3 m3， 其中反应区为 2 m3，沉淀区为1 m3，反应区下面为沉淀区。污水由反应器底部的进水口流入反应器，经过鼓风曝气形成环流运动，并与反应器内污泥混合接触，之后泥水混合物在两侧的沉淀区进行分离，上清液通过出水口排放，污泥在重力作用下滑落至反应区，剩余污泥及时清理。在不断的循环运行中，各方面的因素会影响一体式矩形环流污水处理器的工作效率。

下面，我们针对各方面的问题做出了细致的分析，通过各种条件的比对，研究出如何保证污水处理效果。

1.2 废水水质实验进水为某市污水处理厂曝气沉砂池出水，（ 2013年10月 ～ 2014年5月）其水质情况见表1。

1.3 分析方法

COD：重铬酸钾冷凝回流法；

TP：钼锑抗分光光度法；

NH+4—N：纳氏试剂分光光度法；

TN：过硫酸钾氧化-紫外分光光度法：

NO-3—N：紫外分光光度法；

NO-2—N：N-（1-萘基 ）-已二胺分光光度法；

SS：重量法；

DO：采用 HACH Hd-30型溶氧仪；

BOD5：采用稀释接种法测定；

不定期对混合液进行微生物镜检[ 8]。

1.4 实验方法

启动RPIR系统，采用连续曝气和连续进出水的运行方式。根据活性污泥的生长情况，定期排出一定量的污泥，并镜检活性污泥，维持系统内污泥浓度 （MLSS） 在 10000mg/L左右。在前期的启动阶段发现 RPIR系统能够容纳的 MLSS不超过 10000 mg/L，此时污泥性状良好，沉降能力良好，MLVSS/MLSS比值平均为0.6。本系统MLVSS/MLSS偏低，污水中无机成分偏高。

2 结果与讨论

2.1 在判定一个污水处理系统的性能优劣时，系统内的溶解氧的能力（DO）也是一个重要的方面。为了维持系统内的微生物的生存空间，系统内的DO 应维持在 2 ～4 mg/L。 然而，也有一些研究认为，系统如果保证良好的运转 DO在一定范围 （ 0.5～4mg/L）内降低时将促进好氧反硝化率，提高总氮去除率。事实上，如果還可以在保证水质的情况下，来减少供气量，可以在一定程度上降低能耗。上文中我们所做的实验，将 MLSS调节为 10000 mg/L 左右，在HRT 设置为 4 h的条件下， 通过将进气口的进气量控制在 0. 4、 0. 6、 0. 8、1、1.5和 2 mg /L， 并且在各个浓度的条件下正常运行一周，进而我们来测定其出水水质， 结果示于图2

如图 2所示， 我们可以明显的看出来当DO的浓度被控制在 0.4～ 2 mg/L的范围内时，COD的去除率没有明显的变化，变化仅在 88 % ～ 92 % ，影响不大；可是，在随着DO浓度的增加，NH+4—N的去除率有上升的趋势。实验证明，过低的 DO会对硝化细菌产生抑制的作用，一旦DO值过低，就会严重影响硝化作用的进行。一般来说，DO值在1.5～ 1.7mg/L是硝化细菌最佳的活动范围。

其次，在DO> 1 mg /L时， NH+4—N的去除率保持在83% ～ 86%，没有明显的变化，波动数值不超过百分之三。因此，根据上述的实验结果我们可以得出结论，DO值控制在1 mg/L左右，PRIR具有可以 COD和 NH+4—N去除的效果， 又能节省能耗。

2.2总氮去除效果

在 HRT为4 h的条件下，保证 DO在 1mg /L左右，MLSS在 10000 mg /L左右，RPI R经过 1个月的稳定运行，对总氮 （TN）的去除效果见图 7 。

由图 8可知，处理系统TN进水浓度为30.4～ 76.2mg /L，出水浓度为24.5～ 70.4 mg/L，通过计算得出系统TN的去除率在31%左右，系统对TN的处理效果较差。

3 结 论

污水处理作为国家的一个重点项目，一个优秀的污水处理器可以节省水资源，为国家创造利益，确保群众正常稳定的生活。所以，污水处理系统的重要性不言而喻。矩形环流反应器作为城市中的主要处理器，应该更加得到重视才可以。

参考文献

[ 1]黄小红，吕锡武。一体化脱氮除磷新工艺及研究进展.山西科技，2006， （ 1）：108～ 109

[ 2]王学闯，魏晓安，陆少鸣，等。一体化活性污泥法在污水处理中的应用。 广州化工，2006， 34（ 5）：57～ 59

[3] 苗洪波，梁玉祥，易美桂，等。几种氧化沟工艺的比较分析。四川化工，2004，7（ 6）：42～ 45

[4]陈宇，李勇，吴若愚。MBR 膜污染机理极其防治方法。中国环境科学学会学术年会论文集，2009. 946～ 950