交替式活性污泥反应器处理市政废水试验研究.pdf.doc教案资料.doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除

华中科技大学
博士学位论文
交替式活性污泥反应器处理市政废水试验研究
姓名：李军
申请学位级别：博士
专业：市政工程
指导教师：沈蕴芬;陶涛
20090529

华中科技大学博士学位论文
摘要
交替式活性污泥反应器工艺是一种自主研发，具有自主知识产权，创新的污水
处理工艺。它是 SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺的一种改进工艺，它继承了
SBR工艺的许多优点，同时克服了 SBR工艺的一些缺点。它是一种交替的曝气和
沉淀一体化活性污泥工艺，具有结构紧凑、占地少、容积利用率高、自动化程度高、
运行方式灵活、耐冲击负荷、污泥沉降性能好、能连续运行等许多优点。
本论文以武汉市经济开发区的市政废水为处理对象，对该新工艺进行了全面的
研究。为了深入研究，做了小试和中试两套试验装置，小试规模为 0.5 m3/d，中试
规模为 500 m3/d。在小试的装置中，研究了该反应器的脱氮除磷的效果和流态特征。
在中试的装置中，研究了活性污泥的培养和驯化方法，研究了该反应器的除磷效果
和除磷机理，研究了该反应器的脱氮效果。在小试和中试的试验中，还提出了一种
新的测定化学需氧量(COD)的方法和快速测定污泥浓度(MLSS)的方法。在试验数据
的基础上，通过理论分析，提出了磷的去除主要机理是微生物的增殖，而不是传统
的聚磷菌机理。
试验结果表明：反应器能在较短的时间内调试成功；该工艺能高效去除城市污
水中的氮、磷等有机污染物；出水 COD、NH4--N、TN及 TP
浓度等所有指标均可
达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级 B排放标准。
试验结果表明：啤酒厂的剩余污泥完全可以作为低浓度城市污水处理厂的接种
污泥使用，而且培养时间短，出水效果好。使用自配试剂代替 HACH试剂和标准方
法的 COD测定方法，具有药剂用量减少、成本便宜和准确性高等优点。通过使用
MATLAB计算机语言编程计算得到的污泥浓度公式，准确性高，适用范围广，但公
式难记；通过人工统计方法得到的污泥浓度公式，准确性能满足生产的需要，易记
好用；所得到的公式均缩短了检测污泥浓度时间。通过反应器的流态特征研究，以
NaCl为示踪剂，得到了相应的示踪剂浓度曲线，通过使用数学方法统计之后，证明
该反应器是一种高效的生物反应器，以及获得改善水力条件的方法。通过对反应器
的除磷效果的研究，发现污泥浓度增长 100 mg/L能去除将近 1 mg/L TP；发现随着
IV

华中科技大学博士学位论文
污泥浓度增长速率的增加，除磷效率相应提高；当污泥浓度的增长速率增加到每
天 500 mg/L时，磷的去除率将高于 90%，并且出水 TP浓度将低于 1 mg/L；发
现每天排放的剩余污泥量可以根据进水 TP浓度来决定；发现最佳好氧与厌氧时间比
TO/A是 0.5；溶解氧冲击指数 DOI被首次提出，作为分析溶解氧 DO影响的指标。通
过对反应器的脱氮研究，发现该反应器的 NH4--N去除率非常高，发现进水
NH4 -N/TN的百分比值基本上与总氮的去除率一致，脱氮的效果基本取决于进水氨
-
的浓度，最佳的 TN的去除效率能通过进水的 NH4--N/TN比例来判断。
关键词：城市污水
交替式活性污泥反应器
工艺矩阵
脱氮除磷
V

华中科技大学博士学位论文
Abstract
A modified type of SBR process, called alternated activated sludge sequencing
reactor, has been suggested in the thesis. It is an integrated activated sludge bioreactor
with intermittent areation, compact structure, less area, high automatization, and flexible
operational mode. It can also sustain impact load.
The municipal wastewater from Wuhan Economical Development Zone was treated
in the reactors. These experiments of the bench and pilot scale were carried out in two
reactors. The reactor of bench scale can treat the wastewater for 0.5 m /d. The reactor of
3
pilot scale can do for 500 m /d. The nitrogen and phosphorus removals were studied in the
3
reactor of the pilot scale. Flow pattern of this reactor was tested in the reactor of the bench
scale. A method of cultivation and domestication of activated sludge was researched in the
bench scale reactor. Phosphorus removal mechanism was analysed. In addition, a new
method of determination of COD was suggested, and a rapid method of determination of
MLSS concentration was obtained. This thesis demonstrates the phosphorus removal
mainly relies on microorganism growth other than the accumulated phosphorus organiams
(PAOs). This is a new finding.
The experiment results show the reactor can be restarted and operated successfully
when deterwater sludge from beer wastewater treatment plant was added as the originated
sludge in a short time. The experiment results demonstrate that this process can remove
nitrogen and phosphorus effectively from the wastewater. The effluent COD, NH4 -N, TN
-
and TP concentrations can meet the B grade in the first grade of the criterion of of the
national discharging limits (GB18918—2002).
The experiment results also demonstrate the deterwater sludge from beer wastewater
treatment plant can be used as the originated sludge to cultivate the activated sludge in
wastewater treatment plant. It needs short time for the cultivation and the certified effluent.
The method of determination of COD using home-made reagents show many advantages
such as less reagents, low cost, high accuracy and precision. The MLSS equation obtained
by the experiment show many advantages for example real convenience, high precision
and short time of determination. The MLSS equation obtained by MATLAB procedure is
VI

华中科技大学博士学位论文
difficult to be reminded. The MLSS equation obtained by man-maded statistical way can
be reminded easily and used in the practical work. Its accuracy and precision can be mitted
for the determination of the practical work. NaCl was used as tracer. The 3 E(t) profiles
were obtained by 3 experiments. The flow pattern characteristic of the reactor show the
reactor is high efficiency. In the meantime the optimal hydraulic condition is obtained
after the experimental data are analyzed by the mathematically statistic method. The
phosphorus removal experiment implies the increasing 100 mg/L MLSS concentrations
can remove about 1 mg/L TP. The phosphorus removal efficiency can be improved by the
increasing rate of MLSS concentrations. When everyday increasing rate of MLSS
concentrations are about 500mg/L, the phosphorus removal efficiency would higher than
90%, effluent TP would be lower than 1 mg/L. When MLSS concentrations are fluctuating,
effluent phosphorus would fluctuate correspondingly. Everyday the amount of discharging
excess sludge can be prejudged by the amount of influent TP. The nitrogen removal
experiment implies that the nitrogen removal efficiency is very high. The ratio of
NH4
mainly affected by the influent NH4
efficiency can be prejudged by the ratio of influent NH4
-
-N/TN is approximately equal to the ratio of TN removal. TN removal efficiency is
-
-N concentration, and the optimal TN removal
-
-N/TN.
Key words：Municipal wastewater
Alternated activated sludge sequencing reactor
Process matrix
Nitrogen removal Phosphorus removal
VII

华中科技大学博士学位论文
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及
取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含
任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献
的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律
结果由本人承担。
学位论文作者签名：李军
日期：2009年 5月 29日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校
有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查
阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有
关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位
论文。
保密□，
在
年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密□。
（请在以上方框内打“√”）
学位论文作者签名：李军
指导教师签名：陶涛
日期：2009年 5月 29日
日期：2009年 5月 29日
III

华中科技大学博士学位论文
1绪论
1.1 课题背景
1.1.1课题来源
国家科技部在武汉市汉阳地区实施的 “武汉水专项”，推进了汉阳地区水环境质
量的改善，同时使各区政府与人民提高了环境意识；尤其是处于高速发展期的武汉
经济技术开发区，更需要高效率和低能耗污水处理技术，以提高水环境质量，优化
投资环境。
华中科技大学针对目前国内城市污水处理存在的问题，根据武汉市经济技术开
发区的污水水质和受纳水体南太子湖水环境质量的要求，提出研究开发一种新的城
市污水生物/生态型处理新工艺，要求该工艺能实现集中式自动控制，处理后的出水
水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级 B标准。以上述研究为基础，华
中科技大学于 2003年底申请并获得了国家“十五”863课题——“城市污水生物/生态
处理技术与示范”（课题编号 2003AA601110），在学校内和武汉市经济技术开发区污
水处理厂内分别建立了小试和中试基地，开展了大量的研究工作，取得了较好的研
究成果。武汉凯迪水务有限公司、中科院生态中心、北京工业大学等单位作为合作
单位参与了该课题的研究工作。
武汉凯迪水务有限公司在参与上述研究工作的同时，于 2005年 8月以滚动课题
的方式，申请并获得了国家“十五”863课题——“污水生物－生态工程处理集成技术
与设备成套化”（该课题编号为 2005AA601060），即为本课题来源。
1.1.2课题目的和意义
近年来，随着我国经济迅速的增长，我国水环境问题非常严重，随着用水量不
断增长，大量未经处理的污废水排入水体。据初步统计，在 2000年之后，污水排量
每年平均以 4.8%的速度增长，在 2005年已达到 520亿吨，它含工业废水量是 240
亿吨，生活污水的排放量是 280亿吨[1]。虽然随着各地政府加大水污染治理的力度，
但建设部于 2006年 8月发布公告“保障城镇供水安全，促进城镇水的节约和合理利
1

华中科技大学博士学位论文
用”，指出我国 2005年城市污水处理率仍只达到 52％，即还有很多的城市污水未处
理。水污染问题给工业、农业生产带来了大量损失，同时给人民的健康带来威胁。
所以加强水污染的防治工作非常急迫和重要。对污染源进行治理是防止水体污染的
最根本途径。加强污染物排放量的控制，使污水处理厂的出水中的氮和磷含量能够
达到国家规定的排放标准。污水排放标准的严格是目前普遍的被世界接受的发展趋
势。最新颁布的污水排放标准 (GB18918-2002)对所有排污单位的脱氮除磷，提出了
更高的要求。
磷和氮的去除相对复杂，它牵涉硝化、反硝化、释磷和放磷等很多生化过程和
机理[2]，无法避免地产生在各过程间的许多矛盾，例如泥龄、硝酸盐、碳源、硝化和
反硝化容量、释磷吸磷量等问题。所以，旧的污水处理工艺大多存在许多缺点[3]：不
同污泥龄的矛盾减低了处理能力[4]；处理效果因基质竞争变得较坏；被接受的传统除
磷脱氮工艺常常使用前置反硝化的脱氮方式，细菌的释磷被抑制；剩余泥量较多。
所以，怎样解决处理传统除磷脱氮工艺中出现的缺点，开创清洁、节能高效、符合
我国国情的污水处理新工艺仍是课题[5]。
70年代末，国外开发出连续进水、变液位出水的 CASS、ICEAS、DAT-IAT和
IDEA等工艺，并且可以连续进水和恒液位出水的 MSBR、LUCAS和 UNITANK等
SBR改进系统
[6-17]
。同时，这些改进系统解决了经典 SBR不能连续进、出水等缺点，
提高了设备和容积利用率，但却引起了沉淀效果不好，管理控制复杂等不足。例如，
DAT-IAT、ICEAS、LUCAS和 UNITANK的除磷效果不好；CASS具有较好的脱氮
除磷效果，却只能间断出水；MSBR是 7池系统，有较好的脱氮除磷效率，然而控
制与设备系统造价较高且复杂。
由于 UNITANK工艺具有一体化程度高、占地省、工艺流程及操作过程简单、
系统运行可靠等优点，它已在我国许多地方（如石家庄、上海、佛山、珠海等）运
用，取得较好效益。然而，该工艺依然存在一些不足的地方：频繁切换的电动阀门
造成阀门的使用寿命缩短了；中池的污泥浓度一般低于边池的污泥浓度，有时中池
的污泥浓度是边池的污泥浓度的 1/2，它引起中池的处理效率降低；磷的去除效果较
差，急待提高。从实际运行来看，出水磷浓度经常出现大于 1 mg/L的情况，UNITANK
2

华中科技大学博士学位论文
工艺很难形成生物除磷的理想状态；该工艺属于西班牙的西格斯公司的专利技术，
专利费较高。
为了克服 UNITANK工艺的不足，研发出具有自己知识产权的污水处理工艺，
武汉凯迪水务有限公司提出了一种新型的工艺，它的结构型式近似于 UNITANK工
艺，同样运行方式也近似于 UNITANK工艺，采用工艺矩阵方式运转。为便于描述，
称之为交替式活性污泥反应器工艺。因该工艺具备 UNITANK工艺许多独特的优点，
克服了 UNITANK工艺的除磷效率不高的缺点，且具有自己的知识产权。所以，本
课题有着广阔的应用前景和十分重要的现实意义。
1.2 传统的脱氮除磷理论
1.2.1传统生物除磷机理
藻类生长的限制因子是磷的浓度 [18]
方案[19]。
聚磷菌原理是目前国际流行且被认可的生物除磷理论 [20-23]
氧释磷和好氧吸磷两个过程组成，其代谢模式如图 1.1所示[24]。
。生物除磷工艺是降低废水中的磷量的最好
。生物除磷过程由厌
图 1.1
聚磷微生物放磷、吸磷机理图
Figure 1.1 Schematic diagram of biological phosphorus removal
国内外学者大量地研究了聚磷微生物。Fuhs发现磷的去除与不动杆菌属相关[25]。
Buchan发现不动杆菌是其中的优势菌种
[26] [27] [28] [29] [30]
。Lotter、Cloete、Bayly和 Beachan
3

华中科技大学博士学位论文
也相继检测到了大量的不动杆菌属。但近期研究表明，聚磷菌并非不动杆菌属。Cloete
和 Brodich[31]发现不动杆菌属是少数菌属，约占总量的 1~10%，而优势菌属为假单胞
菌属和气单胞菌属。Hiraishi[32]发现不动杆菌属约只占到 1%。Wagner[33]、Bond [34]
及 I Made[35]均发现该菌属占全部微生物的量小于 10%。朱怀兰发现优势菌种为假单
胞菌[36]
。研究表明不动杆菌并不是唯一的除磷微生物，也并非优势菌属，其它微生
物的除磷能力更强[37]。气单胞菌属和假单胞菌属均具有除磷菌的共性[38]
表明聚磷污泥是由几种不同的菌属组成[39]。
。最新研究
同时，活性污泥聚磷菌细胞中的 PHB(聚－β－羟基丁酸盐)和 Poly-p（多聚磷酸
盐）颗粒在生物除磷中起重要作用，尤其是 PHB[40,41,42]及科学机理[43,44]
。田淑媛为
判断生物除磷效果，提出通过对活性污泥直接染色的方法[45]。
1.2.2传统生物脱氮机理
废水生物脱氮的机理是在硝化和反硝化菌作用下将废水中氨氮转化为氮气，从
废水中去除的。反硝化反应是将硝酸盐还原成 N2的过程，硝化反应是将氨氮转化为
硝酸盐氮的过程[46,47]
。
1.3 生物脱氮除磷工艺现状
生物除磷技术是在 50年代末由 Srinath等人首先提出[48]。目前，生物除磷工艺
有：A2/O系统、改良 UCT工艺、Phostrip工艺、Bardenpho系统、氧化沟及 SBR
工
艺等。这些工艺都是组合工艺，都能达到除磷脱氮功能。我国学者对这些组合工艺
也进行了大量研究[49,50]
。
1.3.1 A2/O工艺
A /O流程如图 1.2所示。
2
该工艺特点是工艺简单、同步脱氮除磷、不易膨胀、不需投药和运行费低。其
缺点是：除磷效果很难提高。
4

华中科技大学博士学位论文
图 1.2 A2/O
Figure 1.2 A /O process
2
工艺流程
1.3.2 UCT工艺
南非开普敦大学提出 UCT脱氮除磷工艺，如图 1.3所示。它的特点是阻止了系
统中硝酸盐进入到厌氧池[51-56]
。
图 1.3 UCT工艺流程
Figure 1.3 UCT process
1.3.3改良 A2/O工艺
改良 A2/O工艺是中国市政工程华北地区设计研究院提出的[57]，如图 1.4
所示。
该工艺特点是在厌氧池之前增设厌氧/缺氧池[58,59,60]
。
图 1.4改良 A2/O
工艺
Figure 1.4 Modified A
2
/O process
5

华中科技大学博士学位论文
1.3.4倒置 A2/O工艺
同济大学提出了一种倒置的 A2/O工艺，即将常规的 A /O工艺系统的厌氧、缺
2
氧池倒置。其工艺特点是出水 P含量较低，反硝化速度较高[61- 66]
。
1.3.5 SBR工艺
SBR是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor）的简称。其优点有
[67,68,69,70]
：
理想沉淀；理想推流；工艺简单；能有效抑制了污泥膨胀发生等。SBR反应器也存
在一些缺点有[71,72]
。
1.3.6 MSBR工艺
MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列间歇反应器，是
[73] 2 [74,75]
C.Q.Yang等人提出。其实质是由A /O与SBR串联而成
，结构及运行示意图如
图1.5所示[76,77]
。
图 1.5 MSBR典型结构及运行示意图
Figure 1.5 MSBR process
1.3.7 DAT-IAT工艺
DAT–IAT工艺流程如图1.6所示。它具有一些特点
[78]
。
6

华中科技大学博士学位论文
图 1.6 DAT－IAT工艺典型工艺流程图
Figure 1.6 DAT－IAT process
1.3.8 UNITANK工艺
UNITANK工艺是90年代比利时SEGHERS公司开发的一项专利技术。其结构示
意图，如图1.7所示[79,80]。该工艺有许多优点[81]。
图 1.7 UNITANK结构示意图
Figure 1.7 UNITANK process
1.3.9 LUCAS工艺
LUCAS工艺的特点是四个反应器作用完全一样，其轮换作为曝气池和沉淀池。
LUCAS工艺运行示意图，如图 1.8所示。
7

华中科技大学博士学位论文
图 1.8 LUCAS工艺原理图
Figure 1.8 LUCAS process
1.3.10 AICS工艺
交替式内循环活性污泥工艺（Alternated Internal Cyclic System，简称 AICS工艺）
是北京市环保科学研究院提出[82]。其标准运行方式如图 1.9所示。
图 1.9 AICS运行模式示意图
Figure 1.9 AICS process
AICS工艺具有一些特点
[83,84,85]
。
8

华中科技大学博士学位论文
1.3.11 ASBR工艺
ASBR工艺，即厌氧序批式活性污泥工艺，是上世纪 90年代美国 Dague教授提
出[86,87]。ASBR工艺有许多特点[88,89,90]
该工艺得到了广泛的研究和应用，例如：L. Masse[91]，Daniel I. Masse[92,93]，Largus
T. Angenent，Ioannis Shizas，Jose Alberto Domingues Rodrigues。此外，ASBR
。
[94]
[95]
[96]
反应器还用于处理乳清[97]、垃圾渗滤液[98]、无脂奶粉废水[99]等。
1.3.12 P-SBR工艺
P-SBR即加压曝气序批式活性污泥反应器工艺。其原理是在密闭的反应器中，采
用高压曝气形式，以提高氧转移效率，达到处理污水效率[100]
。
1.3.13 SBBR工艺
膜序批式活性污泥反应器（Sequencing Batch Biofilm Reactor），它由Wilderer提
出[101,102]。该工艺有许多优点[103,104]。目前，SBBR研究主要在同步脱氮除磷[105]
、难
降解有机物的去除[106-110]
等。
1.3.14 PAC-SBR工艺
将粉末活性炭（PAC）应用于SBR系统中即PAC-SBR工艺。该系统最早由美国应
维琪博士提出[111]。它通过向SBR系统中投加PAC
以增加污泥的比重，增大污泥的比
表面积，改善其沉降性能。
1.3.15多级串联 SBR工艺
多段厌氧 SBR、多段好氧 SBR及厌氧 SBR+好氧 SBR的组合工艺，其中二级
SBR工艺和三级 SBR工艺是目前应用较多的 SBR串联工艺
[112]
。
1.3.16 SS-SBR工艺
淤泥SS-SBR（soil slurry-SBR）[113]是R.L.Irvine
解有机物，利用地下的空气渗透膜作为生物载体和曝气器[114,115]
点[116]
等以土壤为反应器，来处理难降
。该工艺具有一些优
。
9

华中科技大学博士学位论文
1.4 本课题主要研究内容
在武汉经济开发区沌口污水处理厂内专门建立了试验基地和实验装置。本论文
针对交替式活性污泥反应器进行了小试和中试研究，小试规模为 0.5 m3/d，中试规模
为 500 m3/d，目的是全面研究该反应器的各方面特性，脱氮除磷的效果及解决与试
验相关的各个方面的问题，并尽可能深入地研究除磷机理。在小试和中试中，主要
进行了以下研究：
（1）研究了活性污泥的培养和驯化方法；
（2）研究了一种快速廉价的 COD测定方法；
（3）研究了一种污泥浓度快速测定方法；
（4）研究了该反应器流态特征；
（5）研究了该反应器除磷效果；
（6）研究了该反应器除磷机理；
（7）研究了该反应器脱氮效果；
10

华中科技大学博士学位论文
2试验装置与方法
2.1 试验用水来源与水质
原水来自于武汉沌口经济开发区沌口污水处理厂的曝气沉砂池后出水，该水通
过泵和管道直接送到中试基地的集水井，然后在集水井通过水泵送到中试装置和小
试装置。原水水质，如表 2.1所示。
表2.1
原水水质表
Table 2.1 Influent composition
NH4-N
(mg/L)
TN
(mg/L)
TP
(mg/L)
CODCr
(mg/L)
水质指标
pH
范围
101~549
217
6~36.4
19.6
7.9~50.3
23.5
1.4~13.6
4.8
5.14~7.86
7.40
平均值
2.2 试验装置及仪器
2.2.1反应器构造图
反应器构造如图 2.1所示。
图 2.1
交替式活性污泥反应器反应器结构示意图
Figure 2.1 Schematic diagram of Cyclic Active Sludge Sequencing Reactor
装置实物图片如下：
11

华中科技大学博士学位论文
小试装置实物图片如下：
中试装置实物图片如下：
中控室电脑操作界面照片如下：
12

华中科技大学博士学位论文
该工艺为连续进出水，水位保持恒定的一种工艺，各池均有进水、曝气、搅拌
装置，其中 A、C池仅作反应池使用，B、D池除作反应池外，还交替作沉淀池使用。
2.2.2工艺流程图
交替式活性污泥反应器反应器工艺流程图，如图 2.2所示。
图 2.2
交替式活性污泥反应器反应器工艺流程图
Figure 2.2 Flow chart of Cyclic Active Sludge Sequencing Reactor
2.2.3反应器运行方式
工艺运行方式分为主体段和过渡段，运行方式，如图 2.3所示。
工艺主体段 1：反应器从 A池进水，在 A、B、C降解，经 D池完成泥水分离后
排水。
工艺过渡段 1：反应器从 C池进水并曝气，关闭 B、C池间连通闸板； A
13

华中科技大学博士学位论文
池继续曝气； D池仍然作为沉淀池；同时 B池静止沉淀，准备下阶段沉淀出
水。
工艺主体段 2：反应过程同主体阶段 1，A与 C池，B与 D池功能互换，B池沉
淀排水。
工艺过渡段 2：A、C池曝气降解有机物，B池继续沉淀排水。
出水
进水
主体段1
A
A
C
C
B
B
D
D
C
C
A
A
D
D
B
B
出水
过渡段1
主体段2
过渡段2
出水
进水
出水
曝气
搅拌
静沉
沉淀出水
图 2.3
反应器运行方式示意图
Figure 2.3 Schematic diagram of the operational mode of the reactor
2.2.4反应器构造特点
原水来自武汉经济开发区沌口污水处理厂曝气沉砂池，经 Ф200 mm管道自流至
集水池。集水池采用混凝土结构，容积为 8 m3，尺寸为 2×2×2 m。
14

华中科技大学博士学位论文
生化反应器容积为 368.6 m3，尺寸为 9.6×8×4.8 m，钢板制作，其内部分为 4格，
其中 A池和 C池尺寸为 5.6×4×4.8 m，B池和 D池尺寸为 2×8×4.8 m，有效水深为 4 m。
空压机向池中曝气，共两台，一用一备。四池均装有搅拌器和微孔曝气盘。B、
D两池装有重力穿孔排泥管和空气堰排水装置。
该反应器是将 UNITANK工艺中池一分为二，与文献[117]
中设置独立厌氧段改良
型 UNITANK工艺相似，不同是该反应器中两个中池的大小和作用完全相同。
该反应器采用空气堰排水，具有许多优点 [118]，空气堰的构造示意图，如图 2.4
所示。
图 2.4
空气堰结构示意图
Figure 2.4 Schematic diagram of structure of air weir of the reactor
试验装置有中试和小试两套，小试装置是为优化中试运行参数而设计。在小试
装置中主要进行了流态研究，主要原因是小试装置检测电导率时方便操作，投盐量
小的多，小试装置可很方便的实现多种连接方式，保证能够进行多个流态的研究，
而中试装置改变连接方式时很困难，工作量巨大，成本太高，周期时间长，而且影
响正常的生产运行。小试装置的脱氮除磷效果也同样进行了研究，但限于篇幅，本
文未给出。
2.2.5运行控制系统
为方便操作，本系统采用了 PLC和上位控制软件的方式，通过总线网络连接，
解决了系统的自动化运行，可实现无人管理及连续运行。
15

华中科技大学博士学位论文
2.2.6主要工艺设备
主要工艺设备，如表 2.2所示。
表 2.2
主要工艺设备一览表
Table 2.2 Main equipment and material
2.3 分析项目与检测方法
检测项目及方法，如表 2.3所示。
16

华中科技大学博士学位论文
表 2.3
检测项目及方法
Table 2.3 Item and method of determination
2.4 反应器初始工艺矩阵
试验初始矩阵如表 2.4所示。
17

18

华中科技大学博士学位论文
3试验启动