MUCT工艺处理城市污水最佳工艺条件研究

MUCT工艺处理城市污水的最佳工艺条件研究摘要

本文应用muct工艺，采用正交方法设计试验方案，通过优化工艺运行条件（水力停留时间、污泥龄及污泥负荷），确定最佳的运行条件。

试验结果表明：影响系统cod去除效率的最重要的因素为水力停留时间hrt；影响tp去除效率的最主要因素是污泥龄srt；影响系统tn去除效率的最主要的因素是水力停留时间hrt与污泥龄srt 的交互作用。对试验条件下muct处理系统处理效果分析表明，

hrt=11h、srt=10d、f/m=0.357 kgbod5/(kgmlss·d) 的条件下，muct处理系统的运行效果最佳。

关键词城市污水；脱氮除磷；水力停留时间；污泥龄；污泥负荷；正交试验

第1章绪论

1.uct工艺概述

uct（university of capetown）工艺是南非开普敦大学开发类似于a2/o工艺的一种脱氮除磷工艺。

uct工艺与a2/o工艺不同在于沉淀池污泥回流到缺氧池，而不是回流到厌氧池，这种回流方式可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性bod，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解

反应提供了最优的条件。

uct工艺的典型流程示意图如图1-7：

图1uct工艺

fig.1uct process

2.本试验的研究目的和内容

uct及其改良工艺在国外的试际运行中证实了具有良好的脱氮除磷效果，在国内应用相对较少，仍需进一步研究与讨论。

本文将对muct工艺处理城市污水的最佳工艺条件进行探讨，这对我国现有污水厂的除磷脱氮改造及新的污水处理厂的建设具有重要意义。

主要研究内容：

确定muct工艺处理生活污水cod、氨氮、总磷及总氮的最佳工艺运行条件。

研究方法：

以污泥龄（srt）、水力停留时间（hrt）及污泥负荷（f/m）为主要因素进行中试试验，比较在不同的影响因素条件下muct系统的脱氮除磷效果，找出利用muct工艺处理生活污水的最佳运行条件。

技术路线：

1)分析生活污水的组成，启动muct中试系统。

2)根据因素对系统的影响大小和因素的可控性确定污泥龄

（srt）、水力停留时间（hrt）及污泥负荷（f/m）为的主要因素进行中试试验，采用正交试验的方法比较在不同的影响因素条件下muct系统的脱氮除磷效果，找出利用muct工艺处理生活污水的最佳运行条件。

3)确定中试条件下muct的最佳运行条件，技术参数。

第2章试验方法与过程

2.1试验设备

2.1.1muct工艺简介

muct脱氮除磷工艺是在原有uct工艺的基础上，增加一个缺氧池。其工艺流程图见图2-1。

图2-1muct工艺流程简图

2.1.2试验装置简介

本试验所有muct工艺试验装置见图2-2。

图2-2muct工艺及装置示意图

2.2水样的采集及分析

本试验废水取自城市污水井。利用泵将污水井中的污水抽入试验室的集水槽内，在通过蠕动泵泵入系统。

2.2.1水样分析方法

表2-1为本试验主要监测的指标及所采用的分析方法。

表2-1指标及分析方法

项目方法

流量容量法

cod 重铬酸钾法

bod5 oxitop

ph 玻璃电极法

tp 过硫酸钾氧化－钼锑抗分光光度法

tn 过硫酸钾－紫外分光光度法

氨氮纳氏试剂分光光度法

do 氧表

温度氧表

mlss 重量法

2.2.2进水水质

整个试验期间入流污水的水质变化情况见表2-2。

表2-2 基本参数变化范围及平均值

2.3试验方法-正交试验法

本试验采用正交试验法对muct系统运行条件进行优化，正交试验法是一种试验设计方法，该方法讲多因素试验与优选法相结合，它不仅符合试验处理的重复、局部控制和随机化等原则，而且能够相对合理地安排多因素试验，并通过对试验结果进行分析，确定影响试验结果的因素的主次、寻求最佳的操作控制条件。优点是可以用较少的试验次数就能比较准确而迅速地找到最佳的试验操作条件。

2.3.1影响因素分析

影响活性污泥增长及处理效果的主要工艺参数及影响因素包括：污泥负荷f/m、污泥龄srt、回流比r、水力停留时间hrt、溶解氧do、温度、ph值、有毒物质及污水可生物处理性能等。

2.3.2确定因素水平表

通过对影响因素进行单因素分析并且考虑到因素的可控性，确定本试验主要影响因素为三个，分别是：污泥龄srt、水力停留时间hrt及污泥负荷f/m。每个因素取三个水平，详见表2-3。

2.3.3确定试验方案

选择三因素三水平正交表为本次试验的正交表，同时考虑了srt 与hrt之间的交互作用。正交表见表2-4。

生物处理系统里的微生物对环境的变化具有一定的适应性、滞后性和抗冲击性。为了更加真试可靠地反应系统的运行情况，每个水平的试验进行14天，前7天对参数进行调节，待系统达到稳定，后7天对参数进行测量。

表2-3因素水平表

2.3.4其它参数条件

本试验其它参数主要控制在：两个内回流的回流比为3，污泥外回流的回流比为1。试验过程中保持其它影响因素相对稳定，变化范围见表2-5。

表2-5 试验条件

项目好氧池缺氧池1 缺氧池2 厌氧池二沉池

溶解氧（mg/l） 4-7 0.09-0.16 0.04-0.10 0.04-0.10 3-6

温度（oc）13-20

ph 7.0-7.4

第3章muct处理城市污水最佳工艺条件的确定

3.1正交试验结果

试验结果见表3-1。

表3-1试验结果数据表

3.2正交试验结果分析与讨论

3.2.1极差分析与讨论

对上述试验数据进行极差分析，得到表3-2、3-3、3-4、3-5。

1、说明表3-2：

1)“ⅰ”所对应的行是各因素“一水平”对应的cod的去除率之和。

例如：污泥龄（b）的”一水平”所对应的cod的去除率为：62.31+83.76+82.20=228.27。其余依次类推。

2)同理，“ⅱ”所对应的行为各因素“二水平”对应的cod的去除率之和；“ⅲ”所对应的行为各因素“三水平”对应的cod的去除率之和。

3)上表中每个因素均为三个水平，均出现三次，故表中ⅰ/3、