PDF《研究论文》

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8 0―) ,男,博士. 基金项目: 国家 十 一五 重大科技专项课题(2008ZX07209003);

北京市教委科技创新平台项目 ( P XM

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0 8

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4 3 ) ;

城市水资源与水环境国家重点实验室 开放基 金项目 ( QAK

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0 2) ;

北京工业大学博士研究生创新计划项目(bcx2009044). :2

0 0 9-0 9-0 8. 镒樽:Prof.PENGYongzhen,pyz@bjut.edu.cnandm a i n t e n a n c eo f t h ep a r t i a l n i t r i t a t i o np r o c e s sc a nb e r e a l i z e db y i d e n t i f y i n gt h es l o p eo fS OURp r o f i l e . :S B Rp r o c e s s ;

s p e c i f i co x y g e nu p t a k er a t e ;

a u t o m a t i cc o n t r o l ;

D O;

o n l i n ed e t e r m i n a t i o n 引言活性污泥法是最主要的废水生物处理技术,是 利用活性污泥中微生物的新陈代谢来去除废水中的 污染物质;

其中,在含碳有机物和氨氮的去除过程 中都要消耗氧气. 活性污泥系统的比耗氧速率 ( s p e c i f i co x y g e n u p t a k er a t e ,S OUR)是指单位时间内单位质量生 物量消耗氧气的质量, 生物量一般用ML S S ( ML V S S )表示.S OUR 与微生物的生长和底物的 消耗直接相关,是表征污水水质特征和活性污泥动 力学特性的重要参数[

1 3] .以SOUR 为变量可以建 立活性污泥系统中各反应底物与微生物之间的数量 关系,并表征主要反应过程的动态特性[

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7 ] .因此, S OUR 被广泛用于城 市污 水组 分 测试和化学计量 学、动力学参数识别与校核、好氧活性污泥工艺运 行状态的监测和控制等[

8 ] .呼吸测量是检测活性污 泥S OUR 参数的技术方法之一,通过测量和解析 该参数能够反映微生物代谢状态、监控处理工艺的 运行状况、获取生化反应动力学参数和污水水质组 分参数[

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1 1 ] . 呼吸测量方法主要采用溶解氧 ( D O)探针测 定DO浓度,再利用 D O 浓度 的 变化计算 呼吸速率.因此,传统测量SOUR 的方法是离线测量, 有滞后性,不能在线检测与反馈[

1 2 ] .许多测量方 法不仅只能用于实验室检测,而且测量过程中抑制 剂的 添加会影响活性污泥系统的稳定运行[

1 3 ] . S OUR 若能在线检测,同 时反 馈,则可以通过以其过程参数来控制生化反应的进程,实现系统的曝 气时间的最优控制而达到节能降耗.随着自动控制 设备 ( 可编程控制器 P L C)和在线检测仪表 ( D O 仪、p H 仪)的问世和成功应用,为实现动态连续 测量活性污泥系统的S OUR 创造了有利条件. 本研究针对现在污水处理厂曝气方式:变频恒 定溶解氧 ( D O)和工频恒定曝气量两种控制方式, 建立了一种在线监控,同时反馈 S B R 工艺活性污 泥系统动态 S OUR 的方法,并考察了活性污泥在 有机物去除和硝化反应过程中 S OUR 的变化规律, 验证了其可作为控制参数的可靠性.

1 试验材料与方法

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1 试验装置 本研究的试验装置包括反应器系统、计量系统 和自动控制系统 ( 如图1所示) . 图1 动态 S OUR 检测装置 F i g .

1 S c h e m a t i cd i a g r a mo fo n l i n ed e t e r m i n a t i o n o f s p e c i f i co x y g e nu p t a k er a t e 1― t a n k ;

2―p u m p ;

3―w a s t e w a t e r i n t a k ep i p e ;

4―S B R;

5― r o t a r yv a n es t i r r e r ;

6―a i r c o m p r e s s o r ;

7― f l o wm e t e r ;

8―e t h a n o l a d d i n gp u m p ;

9―d r a i nv a l v e ;