D-A2O污水处理技术的高效机理研究

The D-A2O reactor was designed as double hydrolytic acidification- anaerobic-anoxia and following aerobic phase, and the double hydrolytic acidification-anaerobic-anoxia was alternative operation. The result of D-A2O reactor in treatment of sewage indicated that the COD, nitrogen and phosphorus removal rates were much higher than those of A2O process, but the mechanisms of higher efficient of system had not been discovered. In order to explained the higher efficient mechanisms of COD, nitrogen and phosphorus removal rates of every process units of D-A2O reactor during double alternative operation, the chemistry, microbiological and biochemistry analyzer would be used by our research group. Main including:the adjust and control strategies of operation parameters and influencing factor of higher efficient D-A2O reactor would be established, which realize system at optimized operation. As a reslut, the high response and recurrence that the adjust and control strategies and the optimized operation would be realized. Through discover the dominant microorganism population with it’s physiological property and biochemical activity, the mechanisms of higher efficient of D-A2O reactor were discussed from the perspective of microbiology. kinetic models of microorganism growth and pollutant removal would be established. The results of research would be the theoretical support of popularization and application of D-A2O process, and it is significant important for enrich and Develop A2O process.

自行研发的D-A2O反应器由水解酸化-厌氧-缺氧双系列与后继好氧单元构成，其中水解酸化-厌氧-缺氧双系列交替运行。前期研究结果表明，其脱氮除磷及COD去除功效较A2O工艺有显著提升，但其高效性的内在机制尚未查明。本项目拟采用对比研究的方法，通过化学、微生物学、生物化学等技术手段，探明系统各工艺单元和双系列交替运行中脱氮除磷及COD去除高效性的内在致因。主要包括：构建涵盖运行参数、影响因子的调控策略，从而驱动D-A2O系统运行于最佳工况，实现调控策略与最佳工况之间的高度响应与重现；查明系统污染物高效去除的优势微生物种群及其生理特性和生化活性，及随运行参数、影响因子变化的演替规律，从微生物学、生物化学角度阐明D-A2O工艺高效性的内在机理；构建相关的动力学模型。本项目所建立的D-A2O工艺基本理论体系，对D-A2O工艺的推广应用具有重要的理论支撑作用，对于A2O工艺的丰富与发展具有重要意义。

自行研发的D-A2O反应器由厌氧-缺氧双系列与后继好氧单元构成，其中厌氧-缺氧双系列交替运行。前期研究结果表明，当主反应器的水力停留时间HRT为6h，混合液回流比r=200%，污泥回流比R= 100%，双系列厌氧/缺氧交替运行时间DAOT=1h，水温为15~24℃时，D-A2O工艺处理的生活污水，其COD、TN、NH3-N、TP平均去除率分别可达91.5%、86.50%、92.63%、90.84%。与A2O工艺对比研究结果表明，相同边界条件下，D-A2O工艺在提高污水处理量10%的同时，其COD、NH3-N、TN、TP平均去除率分别提高5%、10%、10%、15%。出水COD一般在30mg/L以下，NH3-N大多小于0.7mg/L，TN大多处于5-7mg/L，TP始终小于0.3mg/L，出水水质稳定在一级A标准。本项目采用对比研究的方法，进一步优化D-A2O反应器结构，并确定系统的最佳运行参数和调控策略。主要包括：构建涵盖运行参数、影响因子的调控策略，实现了D-A2O系统运行于最佳工况，实现调控策略与最佳工况之间的高度响应与重现。将D-A2O工艺应用于实际工程中，完成示范工程10余项。并根据实际工程应用中存在的问题，完善和优化D-A2O主反应器的结构和工艺设计，在降低运行费用的前提下进一步提升其污染净化的高效性和稳定性。通过化学、微生物学、生物化学等技术手段，从反应器独特的结构特点和双系列交替运行方式，以及兼具A2O与SBR工艺特点等方面阐释D-A2O工艺具有高效性的致因。基于功能宏基因组学，从微生物学、生物化学角度阐明D-A2O工艺高效性的内在机理。本项目所建立的D-A2O工艺基本理论体系，对于D-A2O工艺的推广应用具有重要的理论支撑作用，对于A2O工艺的丰富与发展具有重要意义。