污泥双回流--厌氧好氧缺氧工艺强化城市污水脱氮的开题报告.docx

污泥双回流--厌氧好氧缺氧工艺强化城市污水脱氮的开题报告
一、选题的背景
城市污水排放量的增加给城市环境带来了很多的负担，其中污水中的氮成分在污染物中占有较高的比例。氮污染是近年来城市水环境面临的严峻问题之一。为了达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中污染物排放量的要求，城市污水处理厂需要提高对污染物的去除效率。脱氮技术是重点解决城市污水处理中氮污染的重要手段之一。
污泥回流是城市污水处理过程中常用的处理方法，通过回流污泥直接参加新的废水处理，可大幅提高废水的污染物去除效率。针对氮污染，采用好氧菌和厌氧菌共同处理是当前常用的脱氮技术方式。但是，单纯利用好氧菌和厌氧菌处理，仍然存在很多的问题。如在好氧反应器中，反应器废水氨氮去除的效率受到各种因素的影响而不稳定；而且在厌氧反应器中，由于废水对碳源的需求高于氮源，使得大量氮释放为氮气，并不能起到应有的处理效果。
为了加强城市污水处理厂对氮污染的处理效果，本研究将尝试采用污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺来加强城市污水处理厂氮污染的处理。该技术结合了良好的生化反应和物理化学反应过程，可在实际应用中取得较好的排放效果。
二、选题的意义和目的
本研究旨在通过污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺的设计与实验，探讨一种新型的城市污水处理方法，使城市污水处理厂的氮污染处理效果得到进一步提高。具体研究目标如下：
1.建立污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺模型，探讨其氮污染降解效果。
2.调整污泥质量浓度和下料时间对污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺的影响。
3.优化污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺操作参数，提高处理效果。
三、研究方案
1.工艺流程
本研究采用污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺对城市污水进行处理。该工艺的处理流程如下：
1）预处理：对原污水进行粗处理，去除一部分不容易生化降解的颗粒的有机物质，减少后续工艺的工艺负荷。
2）入厌氧池：将预处理后的污水输入厌氧池，通过污泥厌氧反应器前两个小时排放相应量的污泥，以达到厌氧池所需污泥负荷的持续供给，使得氧化-还原反应能够顺利进行。
3）厌氧池：通过厌氧池，对进入废水中的氮进行还原，将氮还原为氨和硝酸盐，并将污水通过污泥双回流膜池进行过滤处理。
4）厌氧池出水经过一段中和反应，以缓解进入好氧池的氨氮负荷。
5）入好氧池：将厌氧池出水输入好氧池，使得好氧池中的氨氮氧化成硝酸盐。
6）好氧池出水进入缺氧池，使得硝酸盐还原为氮气，达到氮污染的处理要求。
2.实验设计
1）因子选择：本研究以污泥质量浓度和下料时间两个因子为主要调整对象，分别测试两个因子的不同处理效果。
2）实验设计：采用Box-Behnken设计法，共设计15个试验点。根据设计法，实现两个处理因素的随机排列，以避免各项指标因非因素不同而影响结果。
3）实验内容：
a.各处理指标的测定和分析：在不同处理因素下，分别对废水中的氨氮、总氮、总磷等指标进行测定和分析。对于废水中各类氮污染物的去除效率，采用物质平衡法进行计算。
b.对处理效果的优化：在实验过程中，根据实验结果，不断对处理参数进行调整和优化，以提高处理效果。
四、研究预期结果
通过本次实验研究，预计可以获得以下基本预期结果：
1.建立污泥双回流-厌氧好氧缺氧工艺模型，探索城市污水氮污染的处理机理；
2.确定污泥质量浓度和下料时间对处理效果的影响，为其进行进一步的优化设计提供依据；
3.通过对处理参数的优化，达到较好的去除氮污染效果，为城市排水处理提供有效技术手段。