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污水处理中碳源的应用

污水处理中碳源的应用

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生物絮凝(Bioflocculation)过程是影响活性污泥对颗粒性、胶体性及溶解性COD快速捕获/吸附/储存的关键影响因子,因此HRAS实现“碳源捕获”及“碳源改向”功效的本质是要强化对进水有机碳源的“絮凝管理”,为了强化活性污泥的生物吸附效率,高负荷接触-稳定工艺相对CSTR及PF构型具有更高的效率,尤其是对颗粒性与胶体状COD的捕捉,这主要是因为CS工艺通过回流活性污泥(RAS)曝气提供了使其处于“饥饿”(famine)状态的“稳定段”,这种对RAS再曝气过程可以强化其生物絮凝活性,到后续低DO浓度下“泥-水”混合反应器可实现对进水COD的快速捕捉、吸附进食(feast),强化了对进水COD的捕获率。SRT是A段最重要的工艺参数,研究表明,当总SRT≤1.1d时,CS工艺对COD的总捕获率可达59%,对应进水中COD0.46~0.55 g COD/g COD 通过A段实现“碳改向”转向厌氧产CH4能源化途径。A段SRT对进水COD中不同组份的去除效率影响较为显著;而de Graaff等人的研究结果表明,A段SRT只需要0.3d即可获得最高的污泥产率,SRT延长将会导致COD的进一步矿化;A段HRT只需15min溶解性COD(SCOD)即可获得理想的去除率。

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以“碳浓缩”为基础的能耗自给污水处理工艺以其可持续的“碳中和”运行特性,近几年引发了国内外众多研究机构、学者及水务公司的关注并为此进行了大量研究。继1997年Mark Van Loosdrecht教授团队系统提出了基于A/B工艺构型的“A段污泥增量+自养脱氮+污泥能源化”理念及技术路线后,国内学者北京建筑大学郝晓地教授于2003年提出了基于A/B工艺的旨在实现COD及磷回收的可持续技术路线,明确提出了在A段实现污泥产率最大化(maximal sludge production)也就是“污泥增量”理念,B段采用BCFS工艺或者CANON工艺,这是目前所看到的国内学者最早在国际上提出的基于未来可持续污水处理技术路线图。

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