基于AAO工艺的智能曝气系统设计与调试

为保证再生水厂出水水质,设计一套智能曝气控制系统实现生物池精准曝气。文中介绍了智能曝气控制系统的原理和设计方案,通过对智能曝气控制系统各功能模块控制逻辑的优化以及反复的功能测试,溶解氧的实际值可较稳定地控制在设定值±0.5 mg/L内,再生水厂南、北生物池每吨污水的风量节省比例分别为15.0%和30.0%。

新型智能化曝气控制系统在生活污水A/O处理工艺中的应用

为探究AOSD(automatic oxygen supply device)智能化曝气控制系统在A/O污水处理工艺中应用的有效性,研究了实验组智能化曝气控制的A/O工艺(I-A/O)与对照组连续曝气的A/O工艺(C-A/O)处理生活污水启动期和稳定期的运行情况。结果表明,I-A/O和C-A/O两个系统均能在15 d内达到稳定,I-A/O对COD、NH_4^+-N、TN去除率分别达到89.53%、95.27%和91.48%,C-A/O对COD、NH_4^+-N、TN去除率分别达到90.25%、98.58%和85.64%;I-A/O对TP去除率达到92.08%,而C-A/O无显著除磷效果;第15天I-A/O和C-A/O好氧池内粒径大于10μm的污泥,其粒径分布均符合正态分布;I-A/O比C-A/O日节省鼓风曝气系统电耗52~54%。AOSD是一种有效的智能化曝气控制系统。

智能化曝气控制A/O工艺处理低C/N生活污水有效性及其脱氮机制

将新型智能化曝气控制系统(automatic oxygen supply device,AOSD)应用于A/O工艺中,研究AOSD系统曝气模式控制下的A/O工艺(I-A/O)与持续曝气模式的A/O工艺(C-A/O)对低C/N生活污水处理能力的有效性,并从系统活性污泥特性的角度探究I-A/O系统反硝化菌在脱氮过程中对碳素的摄取、利用途径。结果表明:低进水碳源负荷下,I-A/O与C-A/O系统对COD、NH_4^+-N的平均去除率稳定且均达80%以上;I-A/O系统对TN去除率高出C-A/O系统25.97%,其对TN具有明显的去除优势;2套系统对TP均无去除效果。I-A/O系统活性污泥好氧异养菌产率系数Y_H为0.142 mg·mg^(-1),活性污泥衰减系数K_d为0.018 d^(-1),均低于C-A/O系统;在进水低C/N水平下,I-A/O系统活性污泥可通过更强的吸附贮存碳源能力、较低的好氧异养菌竞争压力、溶胞作用为反硝化菌提供更多的碳源以便脱氮反应。C/N是I-A/O系统曝气总量节省率重要影响因素之一,相比于C-A/O系统,其处理低C/N生活污水可节约曝气系统约52%的曝气量。

智能化曝气控制A/O工艺活性污泥特性演化对内源反硝化脱氮的作用机制

将新型智能化曝气控制系统(automatic oxygen supply device,AOSD)应用于A/O工艺中,对比分析AOSD系统曝气模式控制下的A/O工艺(I-A/O)与常规曝气模式A/O工艺(C-A/O)对活性污泥驯化作用、微生物菌群的分布影响,深入探讨IA/O活性污泥特性演化对内源反硝化脱氮的作用机制.结果表明I-A/O系统出水NH_4^+-N、NO_2^--N出现一定积累效应,活性污泥在驯化过程中表现为更为显著的微膨胀,在外源碳素充盈状况下能更充分地将污泥混合液中的溶解性COD(SCOD)富集,将其转化为糖原(Gly),并在外源碳素供应匮乏的状况下激发内源反硝化脱氮反应,内源反硝化速率(EDNR)平均可达0.83 mg·(L·h)^(-1),超过C-A/O水平.通过Illumina HiSeq高通量测序技术对两系统污泥微生物群落结构解析:两系统污泥微生物群落多样性评估区别不明显,而I-A/O污泥中Candidate division TM7大量增殖是构成其丝状菌污泥微膨胀、Gly贮存能力提高的优势功能菌.AOSD的供氧模式使活性污泥特性与微生物群落在适应新环境上发生了特异性变化,好氧异养菌代谢活性下降,内源反硝化脱氮途径的强化使I-A/O实现了一种总体低氧需求的动态平衡状态.