1、缺/厌氧池设有搅拌机。好氧池尾部设混合液回流管，底部设有微孔曝气器。末端为沉淀池，长宽1.5m0.8m，有效水深为0.5m，泥斗高为0.68m，有效体积约0.9m3，底部设排泥管和污泥回流管。 图1 中试装置Fig. 1 Schematic diagram of test installation 1进水泵 2空气压缩机 3转子流量计 4污泥回流泵5混合液回流泵 6电动搅拌机 7微孔曝气器 8在线DO仪 9排泥管 10出水管 I调节池 II缺氧池 III厌氧池 IV好氧1池V好氧2池 VI沉淀池 1.2 试验设计 活性污泥法去除氮和有机物是多种底物和多种微生物相互耦合反应的结果，其过程变化受多
2、种因素影响，单一参数变化而其他参数不变的情况是不存在的18免费论文网。因此，本研究采用正交试验方法，考察多参数共同作用下处理效果，判断影响因素的显著性，确定最优工艺条件。 根据实际运行经验，将水力停留时间、好氧池溶解氧浓度、污泥回流比和混合液回流比4个可控参数选为考察因素，每个因素选择3个代表性水平，如表1。 表1 正交试验设计 Tab.1Scheme of orthogonal test 因素A：HRT/hB：DO/（ mg.L-1）C：R/%D：r/% 水平1112.060100 293.080200 374.0300 1.3 试验方法 渗滤液、粪便污水和城市污水分别取自广州市兴丰垃圾填埋
3、场、广州市白沙河无害化处理厂和大坦沙污水厂沉砂池出水，在调节池按0.2:400的体积比16混合，水质见表2。其中，粪便污水COD/ TN为14.6，BOD/COD为0.62，碳源丰富，可生化性较好。与城市污水和渗滤液混合后，混合污水C/N比为5.9，BOD/COD为0.75，较城市污水C/N比（C/N比5.4）和B/C比（B/C比0.43）分别增加了9.3和74.4，较渗滤液C/N比（C/N比3.8）和B/C比（B/C比0.34）分别增加了55.3和120.6，与粪便污水混合处理对于城市污水，特别是南方地区低碳源城市污水生化处理16有益，也利于降低渗滤液处理难度。 表2 用水水质 Tab.2
4、wastewater quality 项目COD/（mg.L-1）NH3NTNCOD/ TNBOD/COD 渗滤液16750400044003.856500.34 粪便污水17050932116814.6105500.62 城市污水12520235.4540.43 混合污水14626.329.15.91320.75 为保证数据的可靠性，每组试验取数日平行试验均值作为最后结果。取样频率为2次/d，主要水质分析项目有COD、NH3-N、TN、NO3-N和NO2-N等，采用国家标准分析方法测试。DO和pH分别采用HACHsc100 在线溶氧仪和CYBERSCAN510型pH计测定。 2 结果与讨论
5、2.1 正交试验结果及统计分析 按照L9（34）安排试验，以NH3-N、TN和COD去除率为水质评价指标，9种试验方案下对污染物的去除效果及直观分析如表3所示。试验期间水温为2730，泥龄保持20d。 表3 正交试验结果及直观分析 Tab.3Orthogonalexperimental results and intuitive analysis 试验编号ABCD评价指标 COD去除率/%NH3-N 试验结果79.878.153.0280.795.261.8382.595.941.4 476.669.336.2 576.880.951.2 676.581.945.4 771.248.949.7
6、 873.951.135.4 973.358.338.6去除率极差计算 81.00075.86776.73376.633 76.63377.13376.86776.133 72.80077.43376.83377.667 R8.2001.5660.1341.534 NH3-N 89.73365.43370.36772.433 77.36775.73374.26775.333 52.76778.70075.23372.10036.96613.2674.8663.233 TN 52.06746.30044.60047.600 44.26749.46745.53352.300 41.23341.80
7、047.43337.66710.8347.6672.83314.633 注：代表最优水平 由表3看出，COD去除率为71.282.5，平均为76.8；NH3-N去除率为48.995.9，平均为73.3；TN去除率为35.461.8，平均为45.9。TN去除率相对偏低，但据文献19提供的理论公式计算，TN理论去除率为48.874.5，高于实际值12.7%13.4%，说明若严格控制操作条件环境保护论文，TN去除率还有较大提升潜力。相对而言，氮的去除受工艺条件影响较大，而COD去除则表现较为稳定。 极差可反映各因素对混合污水处理效能影响的主次顺序。比较极差大小可知：对于去除COD，ABDC，即主次顺
8、序为水力停留时间好氧池溶解氧浓度混合液回流比污泥回流比；对于去除NH3-N，ACD，即主次顺序为水力停留时间污泥回流比混合液回流比；对于去除TN，DAC，即主次顺序为混合液回流比水力停留时间污泥回流比，其中混合液回流比和水力停留时间的极差分别为14.633和10.834，影响力接近。 方差分析20判断各因素影响的显著性，得到表4。 表4方差分析表 Tab.4 Anova table 方差来源偏差平方和自由度FF临界值/显著性 氨氮总氮氨氮 A2124.63187.40101.0111.9614.9827.53F0.01（2,2）=99.0/*F0.1（2,2）=9.0/*F0.05（2,2）=
9、19.0/* B290.9089.064.1515.337.121.13 C39.8312.510.032.101.000.01 D18.98334.93.6726.77 F0.05（2,2）= 误差*表示影响显著，*表示影响较大，*表示影响较小 比较表4所列各因素的F和F临界值可知，对于硝化，FA F0.01，FB F0.1，水力停留时间影响显著，好氧池溶解氧浓度影响较小，污泥回流比和混合液回流比基本无影响；对于反硝化，FD F0.05，FA F0.1， 混合液回流比影响较大，水力停留时间影响较小，好氧池溶解氧浓度和污泥回流比基本无影响；对于去除有机物，FA F0.05，水力停留时间影响较大
10、，其他因素基本无影响。 由上述分析得到，水力停留时间是唯一对所有指标都有影响的因素，且影响力较大，污泥回流比则基本无影响。结合表3，当延长水力停留时间，例如由7h（79试验）延长到11h（13试验）时，氨氮去除率由48.958.3增至78.195.9，平均增幅为36.9；总氮去除率由35.449.7升至41.461.8，平均增幅为10.9；COD去除率由71.273.9提高到79.882.5，平均增幅为8.2。各项指标去除率均出现不同程度的增幅，以硝化率最为明显。这是因为HRT短，硝化、反硝化作用进行得不充分，吸附于基质上的大量氨氮未来得及转化便随出水流出了系统21； HRT长，为硝化反硝化反
11、应提供所需了时间，处理效果可获得首要保障。从试验结果看，延长水力停留时间是提高混合污水处理效果，特别是硝化效果的最为简捷有效手段。 2.2 最佳工况的确定及效果分析 由表3得到各个因素的最优水平组合环境保护论文，如表5所示。 表5 不同评价指标的最优水平 Tab.5 Evaluation of the optimal level of different 最优水平 HRT/h COD去除率4 NH3-N去除率 TN去除率 由表5看到，除HRT外，不同指标其他因素的最优水平有所不同。对于DO水平，TN为3mg/L，而NH3-N和COD则为4mg/L。结合表3，当DO由3mg/L升至4mg/L时，
12、NH3-N平均去除率增长了2.97%，而COD平均去除率则提高了0.3，去除效果相差不大，同时考虑能耗，以及过度曝气导致回流至缺氧池的溶解氧增加而影响反硝化等因素，DO浓度取3mg/L。对于污泥回流比，NH3-N和TN为100，而COD为80。当污泥回流比由80增至100时，COD去除率仅变化了0.03，因此，污泥回流比统一取100%。同理，混合液回流比取200%。 综上，确定系统最佳运行参数为：HRT11h、DO3mg/L、R100%、r200%。保持该条件，在水温为2834，泥龄为20d时运行15d，结果如图24所示。 图3 最佳工况下TN去除效果Fig.3 Removal effect
13、of TN onopitimal operation parameters 图2 最佳工况下NH3-N去除效果Fig.2 Removal effect of NH3-N on图4 最佳工况下COD去除效果Fig.4 Removal effect of COD on opitimal operation parameters 图4 最佳工况下COD去除效果Fig.4 Removal effect of COD on 在最优工况下，脱氮除碳率相对较高，污染物去除效果良好、稳定。当进水COD为123195mg/L时，出水COD最低为16mg/L，最高为30 mg/L，去除率为77.889.6，平均为85.0；当进水NH3N为21.930.4mg/L时，出水NH3N为0.5 1.3
