ANO缺氧/好氧生物脱氮法工艺描述、设计要点及计算


1、工艺描述

近年来,随着水环境污染和水体富营养化现象在许多国家和地区日益严峻,生物脱氮工艺越来越多地收到人们的重视,对污水厂出水水质制定了严格的氨氮排放标准。

ANO生物脱氮工艺流程中,原污水先进入缺氧池,再进入好氧池,并将好氧池的混合液与沉淀池的污泥同时回流到缺氧池。

污泥和好氧池混合液的回流保证了缺氧池和好氧池中有足够的微生物并使缺氧池得到好氧池中硝化产生的硝酸盐。

而原污水和混合液的直接进入又为缺氧池反硝化提供了充足的碳源有机物,使反硝化反应能在缺氧池中得以进行。反硝化反应后的出水又可在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化作用。缺氧池和好氧池可以是两个独立的构筑物。

生物脱氮的机理是通过污水的硝化和反硝化实现的。硝化是异样微生物将含氮化合物转化为硝态氮的过程,是好氧过程,所以在好氧区进行。

反硝化是异养微生物将硝态氮转化为氮气的过程,在无氧条件下硝态氮作为有机物氧化过程中的最终电子受体,所以它在缺氧区进行。因此脱氮过程又称缺氧~好氧工艺,简称ANO工艺。

2、设计要点

污水中的五日生化需氧量与总凯氏氮之比宜大于4.

BOD5污泥负荷(按每千克MLSS计)0.05~0.15kg/(kg.d);总氮负荷(按每千克MLSS计)应低于0.05kg/(kg.d);污泥浓度(MLSS)为2.5~4.5g/L;污泥龄11~23d;污泥产率系数(按每千克BOD5含VSS计)0.3~0.6kg/kg;需氧量(按每千克BOD5计)1.1~2.0kg/kg;水力停留时间8~16h,其中缺氧段0.5~3h;污泥回流比50%~100%;混合液回流比100%~400%。

3、计算公式

(1)缺氧池容积

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式中,Vn为缺氧池容积,m3;Q为生物反应池的设计流量,m3/d;X为生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度,g/L;Nk为生物反应池进水总凯氏氮浓度,mg/L;Nte为生物反应池谁出总氮浓度,mg/L;△Xv为排出生物反应池系统的微生物量(按MLVSS计),kg/g;Kde为脱氮速率(按每千克MLSS含NO3~~N计)kg/(kg.d),通过试验确定,无试验条件时,20℃的Kde值采用0.03~0.06kg/(kg.d),并按公式进行温度校正;Kde(T)、Kde(20)分别为T℃何20℃时脱氮速率;Yt为污泥总产率系数(按每千克BOD5含SS计),kg/kg,应通过试验确定,无试验条件时系统有初沉池时取0.3~0.85,无初沉池时取0.6~1.0;y为活性污泥中VSS所占比例;S0、Se分别为生物反应池进水五日生化需氧量浓度,mg/L。

(2)好氧池容积

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式中,Vo为好氧池容积,m3;θco为设计污泥龄值,d;F为安全系数,为1.5~3.0;u为硝化菌生长速率,d~1;Na为生物反应池中氨氮浓度,,g/L;KN为硝化作用中氮的半速率常数,mg/L;0.47为15℃时硝化菌最大生长速率,d~1.