缺氧-好氧生物脱氮工艺曝气量在线控制策略分析

曝气控制是生物脱氮工艺重要的控制变最,它决定着整个处理系统的处理效果和运行费用.应用Benchmark-BSM1平台模型对缺氧-好氧生物脱氮工艺几种典型的曝气控制策略进行了研究,结果表明,前馈-反馈曝气量控制最优,其次为反馈控制、恒DO控制和恒曝气量控制.前馈-反馈控制和恒DO控制相比较,出水氨氮浓度大约降低24%,最大出水氨氮浓度降低18%,曝气能耗降低9%,获得了曝气量最优控制方法以及在不同运行条件下应采用的曝气控制策略,为了实现缺氧-好氧生物脱氮工艺硝化反应的最优控制,应同时控制曝气量和好氧区体积.     

基于Matlab的曝气量模糊控制器设计

好氧活性污泥法中曝气量的控制是整个工艺控制的一个重要方面,利用Matlab提供的Simulink与Fuzzy Logic Toolbox,对用于控制活性污泥法曝气量的模糊控制器进行了设计和仿真,结果表明,该控制器控制品质良好。Matlab的应用,简化了设计工作,并为污水处理工艺智能控制的研究提供了条件。     

生活污水处理厂的工艺设计

设计了某生活污水处理厂的工艺方案.为了寻求投资和运行费最低的新型污水处理工艺,分别采用生物接触氧化池工艺和气浮-曝气生物滤池工艺进行现场试验,通过对两种污水处理工艺的优缺点及技术经济进行比较,决定采用气浮-曝气生物滤池工艺.     

淹没式曝气生物滤池脱氮除磷工艺的运行调试

根据昆山市中华园城市污水站的实际调试经验，探讨了曝气生物滤池工艺对进水浓度、混凝预处理、尾气预曝气、DO、反冲洗周期和强度等工艺参数的不断调整和控制，并总结出较佳的运行参数，具有一定的实际运行指导作用。     

CASS工艺在某县城市污水处理厂应用实例研究

某县污水厂规模1.8万m3/d,采用CASS工艺进行城市污水处理,通过对污水曝气时间、污泥回流比、DO浓度、MLSS等条件进行控制,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B排放标准要求,工艺对该污水具有较好的适应性.与其他CASS工艺运行情况相比,该厂CASS工艺设定曝气时间长,能耗高,宜根据水质水量的变化,调节设备运行台数及曝气时间,实现能耗的降低.     

曝气参数对短程硝化的影响及氮素等高线分析

采用间歇曝气SBR工艺处理实际生活污水,在温度为（26±0.5）℃,pH值为（7.2±0.2）时,考察曝气强度和曝气密度两种曝气参数对实现稳定短程硝化的影响,设计批次试验采用等高线及其剖面图探究NH₄⁺-N去除率（ARE）和NO₂^--N积累率（NiAR）.结果表明：控制曝气密度为12时,高曝气强度（2L/（L×h））下,可实现67.10%的ARE和95%的NiAR;控制曝气强度为2L/（L×h）,在曝气密度分别为6、8和12时,ARE分别在40、37、22周期达到71.40%、52.36%和59.60%,NiAR分别增大至98.94%、96.72%和98.20%.对批次试验结果进行等高线分析,曝气强度和曝气密度均会对ARE和NiAR有影响,在曝气强度为和曝气密度分别为2L/（L×h）和15时,ARE和NiAR分别高达77%和99%.     

探析污水处理曝气系统溶解氧的控制

污水处理曝气系统是活性污泥法的重要环节,本文重点探讨污水处理厂缺氧-好氧(A/O)工艺中的曝气系统,设计一、二自由度内模PID控制器,以溶解氧浓度为曝气过程的控制参数,设计曝气系统串级控制结构,抑制曝气过程中空气流量不均对溶解氧浓度的影响,通过内模PID控制方式调节滤波参数α,并引入模糊控制策略,提升污水处理曝气系统的在线调节控制性能。     

A/O工艺曝气量控制及pH和DO的变化规律

对A/O工艺研究了不同运行条件下曝气量对硝化过程的影响,以及好氧区pH和DO浓度的变化规律。发现随着曝气量的增加,平均硝化反应速率提高,平均DO浓度增加,但增加幅度降低。需通过控制曝气量大小,间接的控制硝化反应速率,使出水达标排放。可以应用平均溶解氧浓度和pH曲线上是否出现拐点,来判断反应系统的曝气是否过量、适量或不足。     

SNAD工艺在不同间歇曝气工况下的脱氮性能

探讨了城市污水SNAD生物膜反应器在高溶解氧工况下的脱氮性能.SBR反应器以城市生活污水为进水,反应器内放置鲍尔环生物膜载体,控制温度为30℃,采用间歇曝气方式,曝气阶段曝气量为500L/h,溶解氧浓度达5mg/L.阶段1控制曝气和非曝气时间都为20min,生物膜的NOB活性较低,反应器具有良好的脱氮性能.反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为89%和llmg/L.阶段2、阶段3和阶段4研究了曝气时间对反应器脱氮性能的影响.曝气时间对生物膜的厌氧氨氧化活性影响较小,对生物膜的NOB活性影响较大.阶段3控制曝气时间为60min,生物膜的NOB活性较低,反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为83%和14mg/L.阶段4控制曝气时间为160min,生物膜的NOB活性较高,反应器的总氮平均去除率降低至50%,出水总氮浓度平均值为35mg/L.     

基于降维状态观测器的曝气量最优控制仿真研究

为降低污水处理厂曝气过程的能耗,对曝气系统的优化控制进行了研究.首先,建立了基于活性污泥模型ASM1的曝气系统的简化模型;然后,利用降维状态观测器重构在线不可测状态,提出了基于降维状态观测器的曝气量最优控制策略;最后,将该优化控制策略应用于污水处理基准仿真模型BSM1,仿真采用晴天进水数据.结果表明,与溶解氧的PID控制相比,最优控制在保证出水氨氮浓度和化学需氧量等水质的情况下,降低了曝气量和出水总氮浓度,同时曝气能耗相比PID控制可下降5%以上,并且改善了出水指数.     

完全混和式和阶段曝气组合工艺中微生物常见的冲击及对策

活性污泥法完全混和式和阶段曝气组合工艺，具有抗冲击能力强，有机物去除率高等特点。该工艺组合中微生物经常受到的冲击有进水ＣＯＤ、ＢＯＤ、碱度和曝气池低溶解氧。所采取的措施分别有：终水回流稀释、ＰＨ值控制、营养盐浓度控制、原水预曝气等。     

生物膜短程硝化系统的恢复及其转化为CANON工艺的过程

在温度为30℃±1℃条件下,以改性聚乙烯为填料,人工配置无机NH+4-N废水为进水,研究生物膜短程硝化系统的恢复过程.短程硝化首先通过过量曝气破坏,使NOB适应高浓度游离氨后,在连续曝气条件下,DO控制在0.5 mg·L~(-1)以下,FA控制在1.5 mg·L~(-1)以上,维持反应器运行83 d未实现短程硝化,84 d改连续曝气为间歇曝气,出现NO-2-N积累现象,142 d再次验证这一规律.随着反应器的运行,生物膜系统中为ANAMMOX菌提供了生存环境,厌氧氨氧化作用产生,短程硝化系统逐步转化为CANON工艺,并逐渐增加进水NH+4-N浓度和进水流量,反应器的TN去除率与TN去除负荷逐渐提高.当反应器运行至450 d,TN去除率达到64.03%,去除负荷为2.52 kg·(m~3·d)~(-1).因此,一旦NOB适应了高浓度的游离氨,生物膜系统的短程硝化恢复不易实现,但间歇曝气是一个有效的方法,随着反应器的连续运行,短程硝化工艺最终转化为CANON工艺,而且,这一转变进一步强化了短程硝化的稳定性.     

文昌污水处理厂曝气生物滤池工艺研究

以文昌污水处理厂曝气生物滤池工艺设计为依据,简单介绍了曝气生物滤池法的基本原理,对曝气生物滤池工艺发展沿革、生物滤池工艺处理城市污水的特点及生物滤池工艺的示范意义进行研究,得出文昌污水处理厂选择生物滤池污水处理工艺适宜性的结论.     

氧化沟采用微孔曝气和表面曝气方式对脱氮的影响

本文通过对中山市污水处理有限公司净水一厂一期氧化沟所采用的表面曝气工艺和二期氧化沟系统所采用的底部微孔曝气工艺在实际运行中脱氮效果进行的比较,总结出两种曝气形式的优缺点.     

搅拌散气曝气技术原理及设备

介绍了一种新型的搅拌散气曝气的技术原理,并说明其相对传统主流微孔曝气技术的优良性和节能性特点。搅拌散气曝气技术具有曝气性能好,动力效率高,能耗低,工艺适应性好的技术特点。通过标准活性污泥法的工程实例,实际处理量为2.88×104~5.3×104m3/d的污水处理厂,BOD去除率达90%,处理单位水量的消耗电量为0.0732 kW.h/m3,与同类曝气设备的应用进展情况对比表明,搅拌散气曝气技术因其控制的灵活性和节能潜力而具有广阔的应用及推广的可能性。     

季节性间歇曝气式串联氧化塘系统藻类浓度的测定与分析

本试验利用季节性间歇曝气兼性氧化塘工艺对墨水湖氧化塘中藻类浓度进行测定与分析.根据藻类在温度、阳光及曝气条件等因素的影响下所发生的变化,有效地为本工艺的研究和推广提供了可靠的理论依据.     

曝气方式对MBR平板膜组件流体力学特征的影响

以实际平板膜生物反应器为研究对象,以自由曝气为对照,考察了在不同曝气强度(0.625,1.25,2.5,5L/min)和不同曝气频率(0.17,0.33,0.42,0.56,0.83Hz)下,活塞流曝气对膜表面压力及其变化系数的影响.结果表明,在试验所设范围内,当曝气频率一定时,活塞流曝气引起的平板膜表面压力变化与强度有关;在相同曝气强度下,存在一个最佳的曝气频率范围,使活塞流曝气引起的膜表面压力最大.在相同曝气强度下,可控制的活塞流曝气可以获得比自由曝气更佳的压力变化效果.当曝气量为2.5L/min时,曝气频率0.33Hz的活塞流曝气所带来的压力系数变化高于曝气量为5.0L/min的自由曝气.     

模拟评价亚硝化-厌氧氨氧化生物膜工艺中氧的消耗

前期模拟研究显示,溶解氧是控制亚硝化-厌氧氨氧化生物膜工艺的关键因子.因此,作为一个设计参数,曝气量在工程上便显得尤为重要.生物膜工艺曝气量取决于发生在生物膜内各种反应(硝化、常规反硝化及厌氧氨氧化)的耗氧与氧补偿以及生物膜的厚度等.由于在生物膜内存在着基质扩散梯度,所以,通过试验方法确定净耗氧量十分困难,甚至难以实现.正因如此,数学模拟技术被用来评价这一在工艺设计和运行管理中具有实际意义的问题.模拟试验结果显示,不同的工艺及生物膜参数会导致不同的耗氧曲线.这些信息有助于亚硝化-厌氧氨氧化生物膜工艺的设计及运行.     

不同曝气密度对CANON工艺启动的影响

在室温(25℃)下采用3组反应器R1、R2、R3,接种成熟厌氧氨氧化颗粒污泥,在总曝气量一定,曝停比为1的条件下,研究了不同曝气密度(3、6、12)对CANON工艺启动的影响.结果表明,R1、R2、R3分别经过32、29、23 d实现了CANON工艺成功的启动,较大的曝气密度有利于CANON工艺的启动; R1、R2、R3在周期实验中p H分别下降了0. 4、0. 55、1. 06,即在总曝气量一定的情况下,R3因其较大的曝气密度和合适的时间间隔,更有利于抑制NOB活性,使得系统对DO的利用率更高,提高了系统的脱氮性能;通过脱氮路径分析可得,系统中存在着ANA和SNA两种脱氮路径,SNA所占比重分别为19. 3%、24. 5%、33. 6%,随着曝气密度的提高,SNA贡献逐渐增大.     

氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响

亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝气量和曝气时间,进水氨氮负荷周期性降低时,PN/A工艺出水硝态氮逐渐增长,导致系统脱氮性能下降.在硝态氮增长之后,保持进水氨氮负荷稳定,系统的脱氮性能未恢复.进一步分析表明:低氨氮浓度下,NOB对于溶解氧的竞争是出水硝态氮增长的主要原因.因此,在城市污水PN/A工艺中,为了维持稳定的脱氮性能需要控制溶解氧和出水氨氮浓度.