静置好氧缺氧序批式反应器(SOA-SBR)脱氮除磷性能研究.docx

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摘要
本研究使用静置好氧缺氧序批式反应器（SOA-SBR）对污水进行处理，评估其脱氮除磷的性能。结果显示，使用SOA-SBR能够有效地去除污水中的氮和磷，达到了较好的处理效果。其中，适宜的SOA时间和HRT对脱氮除磷性能具有重要影响，控制好污水中的营养物质浓度，可以进一步提升SOA-SBR的处理效果。该研究对于优化SOA-SBR的运行条件，提高其处理污水的效率具有重要参考价值。
关键词：静置好氧缺氧序批式反应器（SOA-SBR）；脱氮；除磷；污水处理；优化运行条件
引言
随着人类社会的快速发展，城市化进程加快，城市化进程不断加快，污水处理问题日益突出，水质污染成为严重影响人类健康的环境问题之一。目前，采用好氧生物处理和反硝化除磷技术是治理污水的常用方法。其中，好氧法能够去除污水中的有机物质，反硝化除磷技术则可有效地去除氮和磷，实现污水的处理。
静置好氧缺氧序批式反应器（SOA-SBR）是一种新型的脱氮除磷技术，其具有处理效率高、运行成本低、设备性能稳定等优点，在国内外得到了广泛的推广和应用。本文研究使用SOA-SBR对污水进行处理，评估其脱氮除磷的性能，探讨SOA-SBR的处理优化策略，为污水处理技术的研究与发展提供参考。
实验方法

本研究使用自制的SOA-SBR设备进行实验，其舱体容积为5L，装有气体分配系统、总氮监测仪、总磷监测仪等设备。同时，实验过程中使用了污水模拟液作为实验样本，其中包含有机物、氮和磷等主要污染物。

（1）活性污泥负荷预处理：加入活性污泥混合液，使之成为SOA状态。
（2）SOA状态的维持：控制SOA阶段的时间（需根据实验需要进行调整），以保持良好的SOA状态，以便于后续的好氧和缺氧阶段处理。
（3）好氧处理阶段：加氧对污水进行好氧处理。
（4）缺氧处理阶段：关闭气体供应系统，进行缺氧处理，实现脱氮、除磷等目标。
（5）污泥沉淀：等待沉淀时间，使污泥沉淀到底部。
（6）上清液排放：将上清液排出，用新鲜的污水混合活性污泥混合液，作为下一周期的处理样本。

本研究共设置了四个实验组，分别比较了SOA阶段时间和HRT对脱氮除磷性能的影响。每个实验组均进行4周期的实验，以确认数据的稳定性。具体实验方案如下：
（1）实验组1：SOA阶段时间固定为2小时，HRT固定为8小时；
（2）实验组2：SOA阶段时间固定为3小时，HRT固定为8小时；
（3）实验组3：SOA阶段时间固定为4小时，HRT固定为8小时；
（4）实验组4：SOA阶段时间固定为5小时，HRT固定为8小时。
结果与分析
1. SOA-SBR对污水中氮和磷的去除效果
图1所示为SOA-SBR处理污水中氮和磷的去除率。结果显示，在实验过程中，SOA-SBR能够显著地去除污水中的氮和磷。其中，SOA阶段时间为3小时时，%%，最高。而在SOA阶段时间为2小时和5小时时，脱氮和除磷率均有所下降，说明SOA阶段时间过短或过长均会影响SOA-SBR的处理效果。
图1 SOA-SBR对污水中氮和磷的去除率
2. SOA时间和HRT对SOA-SBR的影响
图2和图3分别为SOA-SBR的SOA阶段时间和HRT对其脱氮、除磷率的影响。结果显示，在SOA-SBR处理污水时，适宜的SOA时间和HRT能够明显提高其脱氮除磷的处理效率。当SOA阶段时间为3小时，HRT为8小时时，%%。
图2 SOA时间对SOA-SBR的脱氮、除磷率的影响
图3 HRT对SOA-SBR的脱氮、除磷率的影响
3. 营养物质浓度对SOA-SBR的影响
图4所示为不同浓度下SOA-SBR处理污水中氮和磷的去除率。结果显示，使用SOA-SBR对污水进行处理时，适当控制好污水中的营养物质浓度，可以进一步提升其脱氮除磷的处理效率。在本研究中，当污水中的TN和TP质量浓度为50mg/L时，其脱氮和除磷率均达到了最高值。
图4 不同浓度下SOA-SBR对污水中氮和磷的去除率
结论
本研究使用SOA-SBR对污水中氮、磷进行脱除处理，研究了SOA时间、HRT和营养物质浓度对SOA-SBR的处理效率的影响。研究结果表明，适宜的SOA时间和HRT对脱氮除磷性能具有重要影响，控制好污水中的营养物质浓度，可以提升SOA-SBR的处理效果。该研究对于提高SOA-SBR的处理效率，进一步研究其运行条件具有重要意义。