进水盐度波动对污水处理厂处理效果的影响 91页

硕士学位论文进水盐度波动对污水处理厂处理效果的影响EFFECTSOFINFLUENTSALINITYFLUCTUATIONONREMOVALOFPOLLUTANTSFROMSEWAGETREATMENTPLANT张玉涛哈尔滨工业大学2015年12月\n国内图书分类号：X703.1学校代码：10213国际图书分类号：628.3密级：公开工学硕士学位论文进水盐度波动对污水处理厂处理效果的影响硕士研究生：张玉涛导师：董文艺教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学\nClassifiedIndex:X703.1U.D.C:628.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEFFECTSOFINFLUENTSALINITYFLUCTUATIONONREMOVALOFPOLLUTANTSFROMSEWAGETREATMENTPLANTCandidate：ZhangYutaoSupervisor：Prof.DongWenyiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：EnvironmentalScienceandEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国南方沿海某城市污水厂原水直接取自感潮河道，涨潮时，越来越多的海水回流进入感潮河道，导致污水厂进水盐度逐渐升高，而退潮时，与河道中污水混合的海水比例降低，污水厂进水盐度逐渐降低。伴随海洋潮汐变化，污水厂进水盐度在短时间内发生周期波动，对污水厂处理效果产生影响。目前，针对盐度对污水处理效果的影响主要集中于原水中盐度固定的条件下，而对原水中盐度周期波动的研究尚未见相关报道。本文在对深圳市某存在进水盐度波动的污水厂进行现状调研的基础上，结合实验室小试试验，考察了进水盐度波动对污水处理效果的影响，并研究了对应的调控措施。调研发现，全年进水盐度波动受降雨影响较大，雨季4~9月进水盐度波动范围较小，为0%~2‰；而旱季1~3月和10~12月，进水盐度波动范围达0‰~8‰。同时，雨季和旱季水温较高时，污染物去除效果较好，出水COD、NH+4-N和TN等均可达一级A排放标准；而旱季，因为盐度波动范围大、水温相对较低，虽对COD仍有较好去除效果，但出水NH+4-N和TN存在超标现象。根据调研结果，发现进水盐度波动和温度对实际污水厂运行效果影响较大，但由于实际污水厂原水等其他因素波动较大，难以真正确定盐度波动对处理效果的影响。因此，通过小试试验，在其他因素一致的情况下，系统研究不同盐度波动范围和温度对污水处理效果的影响。结果表明：在25±2℃和15±2℃下，盐度波动范围由0‰~2‰增大至0‰~10‰过程中，对COD去除均无明显影响，但对NH+4-N和TN的去除效果均随盐度波动范围增加而变差，并且，相同盐度波动条件下，15±2℃下的NH+4-N和TN去除效果更差，当盐度波动范围在0‰~4‰以上时，出水水质超过一级A排放标准。针对污水厂旱季进水温度低、盐度波动范围大时出水存在超标现象，考察水厂前端增建调节池、调节硝化液回流比和水量季节调配三种方式对处理效果的影响。试验结果表明：当进水盐度的波动范围为0‰~6‰时，前端增设0.3倍设计进水量的调节池或调节硝化液回流比为300%时，均能保证进水盐度波动范围控制在0‰~4‰，出水能达到一级A标准。对于水量季节调配方案，在雨季按1.3倍设计水量、旱季温度较高时按正常水量、较低时按0.5倍设计水量运行，可保证在出水水质达标的基础上，保证处理水量达到或超过设计值。关键词：城市污水处理；进水盐度波动；运行调控；硝化液回流比；水量调节-I-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTherawwaterofcoastalmunicipalwastewatertreatmentplantinsouthernChinaisdirectlytakenfromthetidalriver.Athightide,moreandmoreseawaterreturningintothetidalriver,causestheinflowsalinityofthewastewatertreatmentplanttoincreasegradually,whileatlowtide,theproportionofseawatermixedwithsewageinthetidalriverisreduced,whichmakestheinflowsalinitydecreasegradually.Alongwiththeoceantides,theinflowsalinityofthewastewatertreatmentplantperiodicallyfluctuatesinashortperiodoftime,anditwillaffectthetreatmenteffectofwastewatertreatmentplant.Atpresent,theresearchesontheeffectoftheinflowsalinityonthewastewatertreatmentplantaremainlyfocusedonaconstantsalinity,andthereisalmostnoresearchesonaperiodicallyfluctuantinflowsalinity.Thepaperinvestigatestheeffectoftheinflowsalinityonthewastewatertreatmentplantthroughthelaboratorytest,basedontheinvestigationonsomewastewatertreatmentplantinShenzhenofwhichtheinflowsalinityisperiodicallyfluctuant,andstudiesthecorrespondingcontrolmeasures.Inaddition,whenthetemperatureisrelativelyhighintherainyanddryseasons,theremovaleffectofpollutantisbetter,andtheeffluentCOD,NH+4-NandTNcanreachemissionstandardsoflevelA.ButtheeffluentNH+4-NandTNcannotreachemissionstandardsoflevelA,becauseofthelowtemperatureandwiderangeofsalinityfluctuation,thoughtheeffectonremovalofCODisstillgood.Accordingtotheresultsofthesurvey,theinflowsalinityfluctuationandtemperaturehaveagreatinfluenceonwastewatertreatmentplant.Itisdifficulttodeterminetherealinfluenceofsalinityfluctuationonthetreatmenteffect,becauseotherfactorssuchasinflowqualityandquantityinrawwatervariategreatly.Therefore,thisarticlesystematicallystudiestheeffectofinflowsalinityfluctuationandtemperatureontreatmenteffect.Theresultsshowthatatthehightemperatureof25±2℃andthelowtemperatureof15±2℃,whentheinflowsalinityrangesfrom0‰~2‰to0‰~10‰,thereisnosignificanteffectonCODremoval,buttheNH+4-NandTNremovalareworsewiththeincreaseofsalinityrange.Andunderthesamesalinityfluctuationrange,theNH+4-NandTNremovaleffectispooreratthetemperatureof15±2℃.Wheninflowsalinityrangeisabove0‰~4‰,theeffluentcannotreachtheemissionstandardsoflevelA.Thereforethisarticleresearchesbuildingregulation-pool,adjustingthenitrifyingliquidrefluxratioandseasonlywaterallocation,becausetheeffluentcannotreachtheemissionstandardsoflevelAatalowtemperatureandbroadrangeofsalinityfluctuation.Theresultsshowthatwhentheinflowsalinityrangeis0‰~6‰,-II-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文buildingaregulation-poolwithavolumeof30%ofthebasicinflowquantity,adjustingthenitrifyingliquidrefluxratioof300%canbothmakethesalinityrangein0‰~4‰andtheeffluentreachtheemissionstandardsoflevelA.Andrunningthewastewatertreatmentplantontheconditionthattheinflowquantityisrespectively130%ofthebasicinflowquantity,100%ofthebasicinflowquantityand50%ofthebasicinflowquantitywhenitissequentiallyinrainyseasonatahightemperature,indryseasonatahightemperature,andinthedryseasonatalowtemperature.Itcanguaranteethewholeinflowquantity.Keywords:treatmentofmunicipalsewage,inflowsalinityfluctuation,operationandregulation,nitrifyingliquidrefluxratio,inflowregulation-III-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目录摘要...................................................................................................................IAbstract...............................................................................................................II目录................................................................................................................IV第1章绪论........................................................................................................11.1研究背景...................................................................................................11.2盐度定义的发展及含盐污水的来源.........................................................11.2.1盐度定义的发展.................................................................................11.2.2含盐污水的来源.................................................................................21.2.3污水处理厂盐度波动进水的产生......................................................21.3盐度对污水处理效果影响研究现状.........................................................31.3.1盐度对生物脱氮的影响.....................................................................31.3.2盐度对生物除磷的影响.....................................................................31.3.3盐度对有机物去除的影响.................................................................41.3.4盐度对活性污泥性能的影响..............................................................41.4课题研究目的与意义.................................................................................51.5课题来源及研究内容................................................................................61.5.1课题来源............................................................................................61.5.2课题研究内容.....................................................................................6第2章试验材料与方法.....................................................................................82.1试验材料...................................................................................................82.1.1试验试剂与仪器.................................................................................82.1.2活性污泥来源.....................................................................................82.1.3试验原水............................................................................................82.2AAO试验装置及运行过程........................................................................82.3检测方法...................................................................................................92.4污水处理厂现状调研方法........................................................................92.4.1污水处理厂资料收集.........................................................................92.4.2污水处理厂现场调研.......................................................................10第3章盐度波动下某污水厂运行现状调研....................................................113.1污水处理厂概况......................................................................................113.2盐度变化规律.........................................................................................11-IV-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.2.1进水盐度波动范围全年变化情况....................................................113.2.2进水盐度与进水水量和进水温度综合分析....................................133.2.3进水盐度时变化规律.......................................................................143.2.4进出水及工艺各单元盐度时变化情况............................................163.3污染物浓度变化规律..............................................................................173.3.1进出水污染物浓度全年变化规律....................................................173.3.2进出水及工艺各单元污染物浓度时变化规律................................243.4进水盐度、温度和负荷等综合分析.......................................................273.5现行应对进水盐度波动调控措施...........................................................283.6本章小结.................................................................................................29第4章进水盐度波动影响的模拟研究............................................................304.1盐度波动对污水处理效果的影响...........................................................304.1.125±2℃下盐度波动对处理效果的影响...........................................314.1.215±2℃下盐度波动对处理效果的影响...........................................394.1.3不同进水盐度波动范围和温度下的污染物去除效果对比.............474.1.4进水盐度突变对处理效果的影响....................................................494.2进水盐度波动对活性污泥去除污染物的影响.......................................544.2.1进水盐度波动对活性污泥去除氨氮的影响....................................544.2.2进水盐度波动对活性污泥去除COD的影响..................................564.3进水盐度波动对污泥沉降性的影响.......................................................574.3.1进水盐度波动对污泥沉降速率的影响............................................574.3.2不同温度下进水盐度波动对活性污泥微生物的影响.....................594.4本章小结.................................................................................................60第5章应对进水盐度波动措施的研究............................................................625.1水厂前端增建调节池...............................................................................625.1.1调节池容积为Q...............................................................................625.1.2调节池容积为0.5Q..........................................................................645.1.3调节池容积为0.3Q..........................................................................655.1.4调节池容积最优化选择...................................................................675.2调节硝化液回流比..................................................................................685.3水量季节调配.........................................................................................705.3.1雨季温度较高时最大进水量的确定................................................705.3.2旱季温度较低时最小处理量的确定................................................725.3.3水量季节调配综合分析....................................................................74-V-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文5.4本章小结.................................................................................................74结论................................................................................................................76参考文献............................................................................................................77哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权..........................................81致谢................................................................................................................82-VI-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论1.1研究背景在我国某些地区，市政管网建设不完善，市政污水没有收纳进入市政管网，而是直接排到河道，纳污排污成为河道的主要作用[1-2]。沿海某城市污水处理厂存在原水直接取自感潮河道的现状，由于污水处理厂的取水口在河道中选址不合理，涨潮时，越来越多的海水回流进入感潮河道，使得此时污水处理厂的进水盐度逐渐升高，而退潮时，回流进入河道的海水量逐渐减少，与河道中污水混合的海水比例逐渐降低，河道污水中含盐量减少，从而使得污水处理厂的进水盐度降低。污水处理厂的进水盐度伴随海洋潮汐的变化，在短时间内发生周期波动，对污水处理厂处理效果产生影响。目前，针对盐度对污水处理效果的影响主要集中于原水盐度固定的条件下，而对原水中盐度周期波动对污水处理下效果影响的研究尚未见相关报道。鉴于在我国沿海地区很多污水处理厂存在进水盐度波动的问题，且进水盐度波动对污水处理效果存在潜在的影响。因此，有必要对污水处理厂在进水盐度波动下对污水的处理效果予以研究[3-5]。在上述背景下，本课题得到了深圳市水务局的资助，在对深圳市某存在进水盐度波动的污水处理厂进行现状调研的基础上，结合实验室小试试验，考察了进水盐度波动对污水处理厂处理效果的影响，确定了进水盐度波动下的最优出水水质，并研究了对应的调控措施。1.2盐度定义的发展及含盐污水的来源1.2.1盐度定义的发展盐度指水中全部溶解性的固体与水的重量之比，通常以每千克水中所含溶解性固体的克数表示；盐度表示水中盐类物质的质量分数，是衡量含盐量的一个标度[6]。盐度的定义发展经历漫长的过程。1819年，Marcet提出“Marcet规律”，首次对海洋盐度做出定义，但是对盐度的分析结果不够精确；在此基础上，Knudsen等人于1902年提出氯度S‰与盐度Cl‰的关系，用氯度S‰近似的表示盐度Cl‰；为了更加准确的表述盐度，Cox等人于1969年提出“1969年电导盐度定义”，用电-1-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文导率准确的表述盐度，但是电导率需要校正，导致盐度产生误差；现阶段被普遍接受并使用的是1978年实用盐标，能够准确的表述盐度；盐度常用单位为‰[7-8]。1.2.2含盐污水的来源海水的大量使用和高盐工业是污水中盐度的主要来源。目前，我国水资源短缺，水环境污染严重[9-11]，海水的直接利用成为解决水资源短缺的有效手段和重要途径[12]1。香港作为一个缺少水资源的临海型城市，早在二十世纪八十年代，已经开始大规模地使用海水冲厕[13]1567。到目前，海水冲厕的普及率达到70%，并且计划在未来，海水冲厕的普及率将会达到100%，从而成为世界上唯一一个全部以海水作为冲厕用水的城市[14]。截至2008年，青岛海水年利用量达到8.37亿m3，天津海水年利用量高达18亿m3，许多沿海地区的热电厂，如秦皇岛和黄岛热电厂，以及化工厂，如上海石化总厂等70余家临海电厂、核电厂、化工和石化等企业均分别以不同的方式对海水予以直接或间接的使用。并且在近几年以来，我国许多沿海城市已经开始推行海水的直接利用技术，例如，用作工业冷却用水、工业生产用水、冲洗道路用水、冲厕用水（青岛、大连等地已经计划实施国家科技部“十五”划批准的海水冲厕示范工程攻关课题[14,15]）、消防用水以及游泳娱乐用水等方面[52]。由此可见，海水的大量使用，是污水中盐度的主要来源之一。与此同时，在现代工业中，诸如酸洗、印染、造纸、农药、制革、化工、腌制食品生产、海产品加工、石油和天然气的开采等行业中都会产生大量的高盐污水[16-18]。这是污水中盐度的另一个主要来源。海水回用和高盐工业所产生的含盐污水的盐度相对恒定。1.2.3污水处理厂盐度波动进水的产生由于部分沿海地区的污水处理厂在设计之初缺少必要的勘察和调研，在建设过程中疏于合理选址，污水处理厂取水口在感潮河道中的位置选择不甚合理，导致混有海水的污水通过河道中的取水口进入污水处理厂。与河道中污水混合的海水含量伴随海洋潮汐发生变化，污水处理厂的进水盐度也随之发生波动：海洋涨潮时，随着潮峰的到来，越来越多的海水会经入海口回流进入感潮河道，与河道中的污水混合的海水比例逐渐升高，使得河道中污水的含盐量逐渐升高，污水处理厂的进水盐度也逐渐升高；随着潮峰的退去，与河道中污水混合的海水比例逐渐降低，使得河道中污水的盐度逐渐降低，污水处理厂的进水盐度也逐渐降低。污水处理厂的进水盐度伴随海洋潮汐的变化，在短时间内发生周期波动。-2-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文1.3盐度对污水处理效果影响研究现状国内外众多专家已经做过很多盐度对污水处理效果影响的研究。研究内容主要包括盐度对污水处理工艺中的活性污泥处理系统的微生物脱氮除磷、有机物的去除、活性污泥沉降性和活性污泥中微生物群落结构等方面，归纳总结如下。1.3.1盐度对生物脱氮的影响关于盐度对硝化细菌影响的研究结果一致表明，在污水处理系统中，盐度不利于硝化细菌的存活，甚至杀死硝化细菌[19]。早在上个世纪70年代，王晓莲和Charles等的研究发现，盐度对硝化细菌存在抑制作用[20-21]。鲍鹰等人的研究结果表明，硝化细菌对盐度的剧烈变化不能及时的适应，当盐度剧烈变化时，绝大多数硝化细菌死亡，使得硝化作用得到抑制[22]。贾艳萍等人研究发现，随着盐度的提高，氨氮去除率由最初90%下降到70%，并指出这是由于盐度对硝化细菌产生抑制作用，导致部分硝化细菌因不适盐度而被淘汰所致，使得硝化速率下降，从而导致氨氮去除率下降。他们还进行了渗透压试验，从亚细胞水平指出导致氨氮去除率下降的原因是盐度的增加使得细菌细胞所处的环境渗透压升高，水分子透过细菌细胞膜进入外部环境，细菌细胞因失水而失去活性[23]602，使得硝化速率和反硝化速率降低，最终导致氨氮去除率降低[23-25]。王静等人研究发现，盐度从0‰升高到4.2‰时，氨氮去除率无太大区别，盐度升高到8.4‰时，氨氮去除率下降到80%以下，并得出结论，氨氮去除率会随着盐度的增加逐渐降低[26]。Campos等人研究发现，盐度对硝化细菌产生不利影响，Panswad的研究指出，盐度增加到一定含量时，抑制硝化细菌的活性，导致硝化速率开始下降，氨氮开始积累[27-30]。王淑莹等研究发现，当盐度从5‰增加至7.5‰时，氨氮的去除率从95%逐渐下降到80%，继续增加盐度至10%，氨氮的去除率会进一步下降至40%，由此可见，随着盐度的升高，氨氮的去除率会随之逐渐下降。金仁村等人的研究结果表明盐度对硝化细菌的抑制作用要大于对反硝化细菌的抑制作用；Kargi的研究结果进一步表明，随着盐度的升高，盐度对硝化细菌抑制作用会逐渐增大[31-32,50]。1.3.2盐度对生物除磷的影响众多研究表明，盐度对除磷微生物产生抑制作用，导致生物除磷效果下降。崔有为等研究发现，低浓度盐度虽然对COD、氨氮和TN的去除没有太大影响，但是对磷的去除产生很大的影响。邹士洋等人通过研究表明，盐度突然增加，使-3-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文得系统的除磷效果恶化[12]2。盐度再次升高后，不但对氨氮、COD和TN的去除都产生了影响，对磷的去除产生更大的影响[33]。刘长青等通过试验表明，盐度为0‰时，厌氧反应器中磷的浓度由3.98mg/L上升到19.9mg/L，盐度为10‰时，厌氧反应器中磷的浓度由3.55mg/L上升到16.13mg/L，并进一步指出原因是盐度对聚磷菌厌氧释磷过程产生抑制作用，导致聚磷菌无法充分聚磷[44]。1.3.3盐度对有机物去除的影响关于盐度对活性污泥微生物去除有机物的影响，主要存在两种观点：一种观点认为盐度可以提高微生物活性，对活性污泥中的微生物利用有机物产生促进作用；另一种观点认为盐度对微生物产生抑制作用，降低微生物对有机物的利用能力。Hamoda和Atlar研究发现，在高盐条件下，盐度对微生物产生正面地刺激作用，激发微生物对有机物的利用能力，提高微生物对有机物的利用速率，从而使得有机物的去除率提高[34]。占新民等对活性污泥处理系统对耐受高盐废水冲击负荷的性能进行了研究，研究结果表明：当系统中NaCl的冲击负荷在5000mg/L以下时，用来处理市政污水的活性污泥系统对有机物的去除基本不受影响[53]。刘祥凤等在活性污泥系统中，通过驯化活性污泥微生物用来处理高盐有机废水。研究结果表明，驯化后的活性污泥能够有效处理高盐有机废水，当盐度低于20mg/L时，驯化后的活性污泥可以正常降解废水中的有机物，有机物去除率在90%以上，由此可见，活性污泥通过驯化后可以增强微生物对盐度的耐受能力，从而可以降低盐度对微生物的抑制作用[54]。Dincer和张勇的研究结果恰好相反，盐度从12‰升高至18‰时，出水中COD浓度从均在60mg/L以下变为出水中COD浓度均在60mg/L以上，从可以满足一级B排放标准变为不能满足一级B排放标准；随着盐度的升高，COD的去除率逐渐降低，其原因可能是盐度为12‰时，微生物通过自身渗透压调节机制调节细胞内渗透压，而盐度为18‰时，超过微生物自身渗透压的调节范围，导致微生物活性下降[13]3-4，COD去除率下降[35-36,51]。1.3.4盐度对活性污泥性能的影响目前，国内外众多专家关于盐度对活性污泥沉降性能的影响做过很多研究，但是研究结果却存在很大的分歧[37-38,40]。部分专家通过研究发现，系统中盐度有利于提高活性污泥沉降性能。王淑莹等研究发现，在处理含海水的污水时，随着海水量的增加，活性污泥中的丝状菌-4-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文和原生动物减少，菌胶团密实，污泥沉降性增加[41]。赵凯峰等研究发现，系统中盐度为0‰时，活性污泥的SVI为350mL/g，当系统中盐度升高至5‰时，活性污泥的SVI增加至250mL/g，活性污泥中丝状菌数量并未减少，絮体的松散程度增大，盐度增大至15‰和20‰时，活性污泥的SVI均稳定在150mL/g，丝状菌数量明显减少，絮体的密实性增强[43]。Uygur和Kargi研究发现，盐度降低不能明显改善活性污泥沉降性，随着盐度的降低，污泥的沉降性会变差，SVI增加，而随着盐度的升高，则有利于增加活性污泥的沉降性，SVI减小；还指出盐度升高后，可以抑制丝状菌的生长，活性污泥中微生物通过加强相互之间的依赖关系，密实性增加，从而使得沉降性增加[42]。张雨山等通过研究发现，盐度为0‰时的活性污泥沉降性较好，SVI约为100mL/g，盐度升高至4.2‰时，活性污泥的沉降性增加，SVI约为70mL/g，随着盐度进一步升高至8.4‰时，污泥沉降性变得更好，SVI下降至40mL/g，随着盐度的增加，活性污泥沉降性增加，SVI降低[39]。刘长青等通过研究推测，盐度可以使得活性污泥中的微生物发生脱水，减小体积，导致微生物结构更加密实[44]。贾艳萍等人的研究结果表明，盐度升高，污泥沉降性能提高[23]600-611。An和Gu的研究发现，盐度可以增加电荷强度，从而可以增加污泥的絮凝性，改善活性污泥的沉降性能[45]。部分专家的研究发现盐度不利于活性污泥的沉降。贾艳萍等研究发现，系统中盐度为0‰时，活性污泥的SVI约为135mL/g，当盐度升高至30‰时，活性污泥的SVI下降至71mL/g；她还指出，在此过程中的污泥黏度并没有明显变化[23]595-598。Magara和Utosawa指出，盐度的升高会增加污水的密度，使得活性污泥系统的分散性增加，污泥浮力增加，从而不利于污泥沉降[46]。祝贵兵等人在低温下对混有冲厕海水的推流式活性污泥处理系统予以研究，研究结果表明，盐度为0‰时，活性污泥絮体的密实性较差，有部分丝状菌存在，盐度增加至20‰时，活性污泥结构发生变化，絮体变小，丝状菌较少，盐度增加至35‰时，活性污泥絮体变得更小，密实性更高[47]。Woolard和Irvine的研究发现，盐度增加会导致污水的密度增加，同时使得活性污泥中原生动物和丝状菌的数量减少，影响了活性污泥的絮凝和沉淀[48]。还有部分专家研究发现，盐度对活性污泥沉降性能并无任何影响。Tokuz和Eckenfelder的研究发现盐度的升高虽然会使得丝状菌增多，但是并不会对活性污泥的沉降性产生任何影响[49]。1.4课题研究目的与意义通过对实际污水厂的现状调研及实验室模拟中试试验研究，揭示短期内的进-5-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文水盐度波动对污水处理效果的影响规律，并通过模拟试验，建立应对进水盐度波动的调控措施；为存在进水盐度波动的污水处理厂提供可行性建议和有效对策，指导污水处理厂的正常运行；为环保部门制定进水盐度波动下的出水水质标准提供参考和依据。1.5课题来源及研究内容1.5.1课题来源深圳市水务局排水规划咨询项目——污水处理厂进水盐度波动对污水处理效果的影响研究。1.5.2课题研究内容本论文的主要研究内容有3部分。（1）污水处理厂现状调研调研污水处理厂的设计工况，获取污水处理厂在实际运行工况中的进出水水质、进水盐度、处理水量、进水温度和进水负荷等，并通过对污水处理厂进行24h的连续调研，获取进出水及工艺各单元的盐度、水质等。（2）进水盐度波动对污水处理效果影响小试研究通过实验室小试试验，模拟不同进水温度、不同进水盐度波动范围的工况，确定进水盐度波动对污水处理厂处理效果的影响程度，获得不同温度下，不同进水盐度波动时的工艺最优出水水质；并通过小试试验，研究进水温度和盐度波动对污染物去除速率及污泥性能的影响。（3）污水处理厂进水盐度波动调控措施研究通过实验室小试试验，研究污水处理厂应对进水盐度波动的调控措施，主要包括在水厂前端增建调节池，调节硝化液的回流比和水量的季节调配，并考察进水盐度波动调控措施的实际调控效果。本课题的技术路线图如图1-1所示。由图1-1可知，本课题首先对存在进水盐度波动问题的污水处理厂的设计工况和实际运行情况进行调研，在此基础上，通过实验室小试试验，模拟进水盐度波动，获得进水盐度波动对污水处理效果的影响，进一步对进水盐度波动的调控措施予以研究。-6-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文盐度波动对污水处理厂运行效果的影响实际污水处理厂现状调研年变化现状调研工艺各单元盐度波动盐度月变化盐度波动工况下的处理效果季变化现行盐度波动调控措施污染物时变化调研结果0‰~2‰分析与总结模拟进水盐度波动分析与总结0‰~4‰探究工艺运行效果分析与总结25±2℃不同不同盐0‰~6‰进水度波动分析与总结0‰~8‰温度范围15±2℃分析与总结0‰~10‰COD、TN、分析与总结+不同工况下的工艺运行效果水厂前端增建调节池NH4-N等工艺优化措施调整硝化液回流比水量季节调配工艺出水优化措施的工艺效能研究确定盐度变化对污水处理厂运行效果的影响得到应对进水盐度波动的调控措施图1-1技术路线图-7-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第2章试验材料与方法2.1试验材料2.1.1试验试剂与仪器试验所用优级纯试剂：过硫酸钾，重铬酸钾，氯化铵，邻苯二甲酸氢钾等，由科密欧试剂有限公司和阿拉丁试剂有限公司提供。试验所用主要仪器：YSIEC300盐度计，美国YSI公司提供；DTY-150冷水机，北京德天佑仪器有限公司提供；荧光倒置显微镜，OlympusBX41，奥林巴斯工业有限公司提供。2.1.2活性污泥来源试验用活性污泥来源于深圳市某污水处理厂，污泥MLSS为3500~4500mg/L，具有良好的生物活性。该污水处理厂活性污泥长期生活在盐度波动下，可以直接选用该厂活性污泥进行试验，避免了使用常规淡水污水处理厂的活性污泥而需要进行的驯化过程。2.1.3试验原水试验用污水取自大学城园区内污水管道，COD浓度为500~600mg/L，NH+4-N浓度为40~50mg/L，TN浓度为60~90mg/L。根据实际污水处理厂的调研结果，用自来水进行污染物浓度稀释。2.2AAO试验装置及运行过程AAO试验装置如图2-1所示。试验装置分为进水和反应器两部分。左侧为进水部分。蠕动泵9以恒定转速泵入常规生活污水，通过电脑1控制蠕动泵8，以保证适量的高浓度NaCl溶液与常规生活污水混合，用于模拟原水中的盐度波动。右侧为反应器部分。反应器处理量为200L/d，生物段停留时间为13.6h，其中厌氧池、缺氧池和好氧池的停留时间分别为2h、3h和8.6h。好氧池硝化液通过蠕动泵10回流至缺氧池，硝化液回流比为100%。活性污泥经过沉淀后，部分活性污泥通过蠕动泵11回流至好氧池，活性污泥回流比为50%~100%。在实验过程中，将生物池的活性污泥MLSS保持在3500~4500mg/L之间；并且保持好氧段溶解氧-8-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文浓度为3~5mg/L。进水部分AAO工艺反应器141213好氧池1.进水盐度控制程序2.高浓度NaCl溶液贮存箱3.无盐度污水贮存箱4.搅拌设备5.曝气泵6.曝气头7.沉淀池8、9、10、11蠕动泵12厌氧池13缺氧池14好氧池图2-1AAO试验装置图2.3检测方法检测方法均参照《水和废水分析监测分析方法》（第四版），具体方法见表2-1。表2-1检测分析方法分析项目分析方法所用仪器COD快速密闭消解发DHG-9030A鼓风干燥箱氨氮纳氏试剂光度法UV2450紫外可见分光光度计总氮过硫酸钾氧化-紫外分光光度法UV2450紫外可见分光光度计DO溶解氧仪YSI550A便携式溶解氧仪MLSS、MLVSS加热称重法烘箱，电子天平，马弗炉SV30量筒法秒表，1000mL量筒生物相荧光倒置显微镜法OlympusIX71荧光倒置显微镜盐度盐度仪YSIEC3002.4污水处理厂现状调研方法2.4.1污水处理厂资料收集污水处理厂提供污水处理厂的设计工况及2014年度全年进出水水质、进水盐度、温度和水量等数据。该数据为每日8:00的瞬时数据。-9-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文2.4.2污水处理厂现场调研旱季在2014年10月22日、10月29日、11月6日和11月19日，雨季在2015年6月24日和7月14日，对进出水及工艺各单元进行24h连续调研，每隔2h取样，分析水质、盐度等随时间变化的情况。-10-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第3章盐度波动下某污水厂运行现状调研本章主要对深圳市进水盐度有波动的某污水处理厂的现状进行调研。调研工作主要分为三部分：第一部分，对污水处理厂设计工况进行调研；第二部分，获取污水处理厂日常运行数据，包括污水处理厂的进出水水质、进水盐度、温度和水量等；第三部分，对污水处理厂进出水及工艺各单元盐度、水质等进行24h连续调研。通过调研工作，了解污水处理厂的设计工况，分析得出进出水盐度、温度和负荷等变化规律，初步了解进水盐度波动对污水处理效果的影响。3.1污水处理厂概况深圳市某污水处理厂位于沿海地区，污水处理厂的取水口位于感潮河道，采用二级生化脱氮除磷的AAO处理工艺，建设规模为12.5万吨/日（下文用Q表示），生物段停留时间为13.6h，其中厌氧池停留时间为2h，缺氧池停留时间为3h，好氧池停留时间为8.6h；实际运行过程中，硝化液回流比为100%，污泥回流比为50%~100%，出水水质执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）（以下简称国标）一级A标准。该污水处理厂采用投加PAFC化学除磷法，因此本文对磷的去除不做重点研究。3.2盐度变化规律3.2.1进水盐度波动范围全年变化情况污水处理厂提供的进水盐度为每日8:00的瞬时盐度，不足以准确反映进水盐度的波动范围。但是由于海洋潮汐的时间在每天都会推迟50~60min[55]，所以，每天同一时间的瞬时盐度为海洋潮汐变化过程中不同阶段的盐度。因此，通过大量瞬时数据也可反映进水盐度的波动范围。2014年度污水处理厂进水盐度波动范围全年变化情况如图3-1所示。全年内不同时间进水盐度的波动较大，不同月份平均进水盐度及进水盐度的波动范围也存在明显差异。由图3-1可知，全年平均进水盐度的波动范围为0‰~1.7‰，高于常规市政污水处理厂的进水盐度（通常低于0.2‰），最大进水盐度波动范围出现在2月14日，为1‰~8.4‰，最低进水盐度出现在九月份，多日进水盐度波动范围均低至0‰~0.1‰。1~3月份和10~12月，某些时间段的平均进水盐度波动范围相对较大：其中，1月1日~3月11日和3月18日~3月29日两阶-11-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文段的平均进水盐度为0‰~2.2‰，10月2日~12月31日平均进水盐度为0‰~3.5‰。虽然8月份也存在盐度波动范围较大的情况，进盐度的波动范围为0‰~4‰，但除此之外，4~9月份的大部分时间的进水盐度波动范围相对较小，均低于1‰，其中9月1日~30日的平均进水盐度波动范围全年最小，为0‰~0.2‰。并且，全年内，进水盐度的波动范围存在突变的情况。10）8‰64进水盐度（201.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-12014年度污水处理厂进水盐度波动范围全年变化情况在此基础上，对月平均进水盐度做一步分析。2014年度污水处理厂进水盐度波动范围和降雨量的月变化如图3-2所示。10盐度降雨量400）8300）‰6mm2004进水盐度（100降雨量（200123456789101112月份图3-22014年度进水盐度和降雨量月变化情况全年内不同月份的月平均进水盐度差别较大，进水盐度的波动范围波动较大，进水盐度与降雨量呈负相关关系，降雨量多的月份，进水盐度相对较低，降雨量少的月份，进水盐度相对较高。由图3-2可知，1~3月份和10~12月份的月平均进水盐度相对较高，除3月份外，均高于2‰，其中11月份的月平均进水盐度全年最高，为4.0‰；4~9月份的月平均进水盐度相对较低，均低于1‰，其中9月份-12-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的月平均进水盐度全年最低，仅为0.2‰。结合深圳市降雨量情况进行分析，在雨季，降雨量较多，大量的雨水进入河道，稀释了河道中水的盐度。由此可见，将进水盐度按照旱季和雨季分类进行分析更为合理，能够更好地展现进水盐度波动的规律。2014年度污水处理厂进水盐度波动范围季节变化如图3-3所示。108）‰64进水盐度（20旱季雨季季节图3-32014年度污水处理厂进水盐度波动范围季节变化旱季和雨季的平均进水盐度及进水盐度的波动范围均存在明显差异。由图3-3可知，在旱季，平均进水盐度波动范围为0‰~2.9‰，而雨季的平均进水盐度波动范围仅为0‰~0.6‰，由此可见，旱季进水盐度的波动范围远高于雨季进水盐度的波动范围。深圳位于亚热带地区，属于季风性气候，雨季（每年4~9月份）雨季和旱季（每年1~3月份和10~12月份）的降雨量差别较大。由图3-2可知，雨季的平均降雨量为259mm，最大降雨量在8月份，降雨量高达368mm，最低降雨量在4月份，都可达174mm，由于雨污分流的排水机制未能全面得到落实，在雨季时，大量的雨水进入河道，使得河道中的水量增加，从而使回流进入河道并与河道中污水混合的海水比例相对降低，污水处理厂进水盐度的波动范围变小，而旱季的降雨量相对较低，最高降雨量仅为67mm，平均降雨量低至41mm，在旱季时，河道中水量相对雨季较少，从而使得回流进入河道并与河道中污水混合的海水比例相对增加，污水处理厂进水盐度的波动范围较大。3.2.2进水盐度与进水水量和进水温度综合分析2014年度污水处理厂进水盐度波动范围和进水水量全年变化情况如图3-4所示，2014年度污水处理厂进水温度全年变化情况如图3-5所示。-13-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文10进水盐度进水水量20））8/d153‰m61045进水盐度（2进水水量（万001.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-42014年度污水处理厂进水盐度波动范围和进水水量全年变化情况403020进水温度（℃）1001.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-52014年度污水处理厂进水温度全年变化情况旱季污水处理厂的进水水量低，进水盐度波动范围大，进水温度低，而雨季污水处理厂的进水水量大，进水盐度波动范围小，进水温度高。由图3-4和图3-5结合图3-4可知，其中，旱季1~3月份和10~11月份的进水温度较高，平均进水温度为23.9℃，12月份的进水温度相对较低，仅为18.7℃，最低温度更低至16℃；此时的进水量也相对降低，平均进水量为92000m3/d，最低进水量仅为68000m3/d，但此时进水盐度较高，波动范围较大；雨季4~9月份的进水温度较高，平均进水温度为27.7℃，进水水量也较高，平均进水水量约为114000m3/d，并且此时的进水盐度较低，波动范围较小。3.2.3进水盐度时变化规律上述进水盐度的数据是每天8:00时的瞬时盐度，通过获得大量长期的数据，虽然在整体上可以体现污水处理厂进水盐度的波动规律，但是，不能体现进水盐度24h内随时间的变化情况。因此，对不同季节的进水盐度进行连续短时间间隔-14-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的调研，每隔2h对进水盐度进行取样分析，了解进水盐度的时变化规律。分别在旱季的2014年10月22日、10月29日、11月6日和11月19日和雨季的2015年6月24日和7月14日进行调研。2014年度旱季和雨季污水处理厂进水盐度时变化情况如图3-6所示。102014.10.222014.10.2920142014.11.6.11.62014.11.192015.6.242015.7.148）‰6（盐度4200:0012:000:0012:000:0012:000:0012:000:0012:000:0012:00时间图3-62014年度旱季和雨季污水处理厂进水盐度时变化24h内，进水盐度存在两次波动，与海洋潮汐的变化相一致，并且旱季的进水盐度高于雨季的进水盐度，旱季进水盐度的波动范围高于雨季进水盐度的波动范围。由图3-7可知，不论旱季或雨季，在24h内，进水盐度存在由高逐渐降低后升高，然后再降低，或由低逐渐升高后降低，然后再升高的变化趋势。进水盐度在24h内存在两次波动，与海洋潮汐在24h内的变化规律一致。以旱季2014年11月6日和雨季2015年6月24日为例，分析污水处理厂进水盐度在24h内的时变化规律。2014年11月6日：该日天气晴朗，无降雨，污水处理厂进水盐度的波动范围为1.6‰~8.3‰，24h内进水盐度首先由4.5‰逐渐下降至3.9‰，然后突然上升至8.3‰，随后逐渐降低至1.9‰；2015年6月24日：该日有降雨，进水盐度的波动范围为0.4‰~1.2‰，盐度首先由0.4‰上升至1.2‰，随后下降至0.8‰，然后上升至1.0‰，随后降至低0.7‰。这种变化是由海洋潮汐的变化所引起的。旱季四天进水盐度的波动范围分别是：0.5‰~3.1‰、2.1‰~6.3‰、1.6‰~8.3‰和1.1‰~4.5‰，盐度波动范围的绝对值分别为2.6‰、4.2‰、5.7‰和3.4‰，最高进水盐度高达8.3‰，最低为进水盐度低至0.5‰，平均进水盐度为3.0‰；而雨季的两天的进水盐度的波动范围均为0.4‰~1.2‰，盐度波动范围的绝对值仅为0.8‰，最高进水盐度仅为1.2‰，最低为0.4‰，平均进水盐度为0.9‰。旱季和雨季24h内盐度波动范围与旱季、雨季进水盐度波动范围相一致，这是因为旱季降雨较少，河道中水量少，回流并与河道中污水混合的海水比例相对较高，而雨季-15-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文降雨较多，河道中水量多，回流并与河道中污水混合的海水比例相对较低导致。综上所述，旱季进水盐度的波动范围高于雨季进水盐度的波动范围，进水盐度在24h内存在两次波动，与海洋潮汐在24h内的变化规律一致。3.2.4进出水及工艺各单元盐度时变化情况2014年旱季4天的进出水及工艺各单元盐度时变化情况如图3-7所示。进水厌氧池进水厌氧池）10好氧池出水10好氧池出水）‰‰55盐度（0盐度（00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)2014.10.22b)2014.10.29进水厌氧池进水厌氧池）10好氧池出水10好氧池出水）‰‰55盐度（盐度（000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)2014.11.6d)2014.11.19图3-72014年旱季4天的进出水及工艺各单元盐度时变化雨季2天的进出水及工艺各单元盐度时变化情况如图3-8所示。进水厌氧池进水厌氧池10好氧池出水10好氧池出水））‰‰55盐度（盐度（000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)2015.6.24b)2015.7.14图3-82014年雨季2天的进出水及工艺各单元盐度时变化进水盐度的波动影响后续工艺单元的盐度变化，进水盐度的波动范围大，后续工艺各单元盐度波动的范围大，反之，后续工艺各单元盐度波动的范围小。由-16-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文图3-7c）可知，进水盐度的波动范围，该日进水盐度波动范围为1.6‰~8.3‰，进水盐度的波动范围大，波动范围的绝对值为6.7‰，后续工艺单元中，缺氧池、好氧池和出水中的盐度波动范围依次为2.5‰~6.7‰，2.1‰~5.2‰和3.7‰~5.6‰，进水盐度波动的绝对值分别为4.2‰，3.1‰和1.9‰；而由图3-8a）可知，该日进水盐度波动范围为0.4‰~1.2‰，进水盐度的波动范围相对较小，波动范围的绝对值仅为0.8‰，在后续工艺单元中，缺氧池、好氧池和出水中的盐度波动范围依次为0.4‰~0.8‰，0.5‰~0.8‰和0.5‰~0.6‰，进水盐度波动的绝对值分别为0.4‰，0.3‰和0.1‰。由此可见，进水盐度的波动范围，对后续工艺各单元的盐度波动范围产生影响。沿工艺流程，盐度的波动存在滞后性，滞后时间与各工艺单元的停留时间保持一致。由图3-7c）可知，进水、厌氧池、好氧池和出水中盐度的最大值并不是出现在同一时间，而是沿工艺流程有所延迟，最大值分别出现在8:00、10:00、14:00和2:00，并发现，盐度波动滞后的时间与厌氧池、缺氧池和好氧池的停留时间保持一致。工艺各单元的盐度波动范围受上一个波动周期的进水盐度的影响。以3-7a)为例，进水盐度波动范围为0.5‰~3.1‰，其中14:00时进水盐度最高，为3.1‰，8:00时进水盐度最低，仅为0.5‰；厌氧池的盐度波动范围为0.7‰~2.2‰，好氧池的盐度波动范围为0.8‰~1.6‰，工艺出水的盐度波动范围为0.9‰~1.5‰。由于进水盐度沿工艺流程逐渐被稀释，所以，沿工艺流程，进水、厌氧池、好氧池和工艺出水的盐度波动范围逐渐降低。而在图3-7b）中，进水盐度波动范围为2.1‰~6.3‰，其中18:00时进水盐度最高，为6.3‰，12:00时进水盐度最低，为2.1‰；厌氧池的盐度波动范围为3.3‰~7.3‰，好氧池的盐度波动范围为4.2‰~6.4‰，工艺出水的盐度波动范围为4.5‰~8.6‰。进水、厌氧池、好氧池和出水中盐度的波动范围没有逐渐降低，分析其原因，可能由于上一24h内的进水盐度波动范围较大导致，也即由于各工艺单元盐度的波动存在一定的滞后性，该次调研中厌氧池、生物池和工艺出水的盐度波动是由上一24h内的较高的进水盐度波动范围所导致。3.3污染物浓度变化规律3.3.1进出水污染物浓度全年变化规律2014年度污水处理厂进水COD全年变化情况如图3-9所示。2014年进出水COD浓度季节变化如图3-10所示。-17-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文600进水出水500）400mg/L（300200COD10001.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-92014年度污水处理厂进出水COD浓度全年变化600进水出水500）400mg/L（300COD2001000旱季雨季季节图3-102014年度进出水COD浓度季节变化全年内不同时间的进水COD浓度存在明显差异，但出水COD浓度相对稳定，均低于50mg/L。由图3-9和图3-10可见，全年进水平均浓度约为190mg/L；大部分进水COD浓度的变化范围为100~300mg/L，最高进水浓度约为550mg/L，最低浓度仅约为50mg/L；大部分月份的平均进水COD浓度在150~250mg/L之间，最高月平均进水浓度出现在3月份，约为250mg/L，最低月平均进水浓度出现在5月份，仅为160mg/L。全年平均出水COD浓度约为25mg/L，基本能够满足一级A排放标准。将进出水COD浓度按照旱季和雨季进行分类，但发现旱季和雨季的平均进水COD存在较小差异：雨季的平均进水COD浓度约为170mg/L，旱季的平均进水COD浓度约为200mg/L。旱季和雨季的平均出水COD浓度均低于50mg/L，平均出水COD均可满足一级A排放标准。结合2014年度污水处理厂的进水盐度、进水温度和进水COD负荷对出水COD浓度的变化进行综合分析。图3-11为2014年度进水COD负荷关系。-18-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文6）5kg/d4负荷（万3COD2进水10123456789101112日期图3-112014年度污水处理厂进水COD负荷全年变化进水盐度的波动对工艺去除COD基本不存在影响。结合2014年度进水盐度、温度和图3-11可知，2014年全年平均进水温度为25℃，雨季和旱季的平均进水温度差别不大，分别为28℃和23℃，其中，全年内，1~11月份进水温度相对，但是旱季12月份多日温度较低，均低于18℃；2014年全年平均进水COD负荷为18438kg/d，雨季和旱季的平均进水COD负荷差别也不明显，分别为18846kg/d和18028kg/d。分析得知，全年内，进水COD负荷差异较小，虽然进水盐度的波动在全年内不同时间存在明显差异，但是在旱季1~3月份、10~11月份和雨季4~9月份进水温度较高时，或在旱季12月份进水温度较低时，工艺出水COD浓度均能满足一级A排放标准。2014年度污水处理厂进水NH+4-N全年变化情况如图3-12所示。全年进水NH++4-N浓度存在较大的差异，出水NH4-N浓度在某些时段存在超标现象。由图3-12可知，全年内，全年进水平均浓度约为25mg/L；不同时间的进水NH+4-N浓度存在较大的差异，最高进水浓度约为40mg/L，最低浓度仅约为5mg/L；月平均进水NH+4-N浓度大部分在15~30mg/L，最高月平均进水浓度出现在3月份，高达33mg/L，最低浓度出现在5月份，仅为15mg/L。全年出水出NH++4-N平均浓度约为1.2mg/L，月平均出水NH4-N浓度均低于5mg/L，满足一级A排放标准。但是全年有22天出水NH+4-N浓度超过5mg/L，绝大部分超标时间集中在旱季。因此，将进出水NH+4-N按照雨季和旱季分类做进一步分析。旱季和雨季的平均进水NH++4-N存在明显的差异，但出水NH4-N浓度均能满足一级A排放标准。由图3-13可知，雨季的平均进水NH+4-N浓度仅为18mg/L,，而旱季的平均进水NH++4-N浓度高达27mg/L。旱季和雨季的平均出水NH4-N浓-19-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度均低于5mg/L。由此可见，由此可见，对进出水NH+4-N仅作全年变化和季节变化不能够反应出盐度波动对工艺去除NH+4-N的影响，因此，有必要结合进水盐度、进水温度和进水NH++4-N负荷做进一步分析。图3-14为2014年度进水NH4-N负荷。45进水出水）30mg/L（-N+415NH01.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-122014年度污水处理厂进出水NH4+-N浓度全年变化2014年进出水NH+4-N浓度季节变化如图3-13所示。50进水出水）40mg/L30（-N+204NH100旱季雨季季节图3-132014年污水处理厂进出水NH4+-N浓度季节变化雨季和旱季的平均进水NH+4-N负荷存在明显差异。由图3-14可知，2014年全年平均进水NH+4-N负荷为2215kg/d，但雨季和旱季差异较大，分别为1999kg/d和2440kg/d。结合图3-1进行综合分析，较雨季相比，旱季进水温度相对较低，盐度波动范围较大，且进水NH++4-N负荷较高，因此导致在旱季出水NH4-N浓度出现超标现象，而在雨季，进水NH+4-N负荷较低，进水温度相对较高，微生物活性高，且进水盐度的波动范围较小，因此，雨季出水NH+4-N浓度均能满足一级A排放标准。由此可见，当进水温度低且进水盐度的波动范围大时，会对工艺去除NH+4-N产生影响。-20-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文）5000kg/d40003000负荷（-N+20004NH1000进水01.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-142014年度污水处理厂进水NH4+-N负荷全年变化2014年度污水处理厂进水TN全年变化情况如图3-15所示。2014年进出水TN浓度季节变化如图3-15所示。80进水出水60）mg/L40（TN2001.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-152014年度污水处理厂进出水TN浓度全年变化全年内，不同时间的进水TN浓度差别较大，出水TN浓度也随时间不同存在一定差异。由图3-15可见，全年进水TN平均浓度约为30mg/L；进水TN浓度大部分为35±5mg/L，但最高进水TN浓度约可达70mg/L，最低浓度仅约为5mg/L；月平均进水TN浓度大部分在25~40mg/L，最高月平均进水浓度出现在3月份，约为43mg/L，最低浓度出现在5月份，仅为25mg/L。全年出水TN平均浓度为17.68mg/L，其中全年有244天出水TN浓度超过15mg/L；5、6、8和9月平均出水TN浓度均低于15mg/L，满足一级A排放标准，其他月份的月平均出水TN浓度均高于15mg/L，不能满足一级A排放标准。将全年进出水TN浓度按照旱季和雨季分类进行分析，发现旱季和雨季的平均进水TN存在明显的差异，出水TN浓度也存在明显不同。由图3-16可知，雨季的平均进水TN浓度约为27mg/L，而旱季的平均进水TN浓度约为35mg/L。旱-21-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文季的平均出水TN浓度高于15mg/L，雨季的平均出水TN浓度低于15mg/L。由此可见，旱季的平均进水TN浓度明显高于雨季的平均进水TN浓度；旱季的平均出水TN浓度不能满足一级A排放标准，而雨季的平均出水TN浓度可以满足一级A排放标准。80进水出水60）mg/L40（TN200旱季雨季季节图3-162014年污水处理厂进出水TN浓度季节变化结合进水TN负荷及2014年度进水温度和TN负荷对进出水TN浓度的变化进行综合分析。图3-17为2014年度进水TN负荷关。雨季和旱季平均进水TN负荷差异很小。由图3-17可知，2014年平均进水TN负荷为3053kg/d，雨季和旱季平均进水TN负荷分别为3058kg/d和3047kg/d。结合图3-1进行综合分析，在进水TN负荷基本相同的条件下，无论在进水温度相对较低，进水盐度波动范围较大的旱季，或者在进水温度相对较高，且进水盐度波动范围较小的雨季，都存在出水TN浓度超标的现象。由此可见，造成出水TN超标还有其他因素。通过文献调研得知，进水C/N影响TN的去除[56]，因此，有必要结合污水处理厂进水的C/N比做进一步分析。2014年度污水处理厂进水C/N全年变化如图3-18所示。2014年度污水处理厂进水的C/N保持相对稳定，波动范围较小，由图3-18可知，全年大部分进水C/N约为5~7，平均进水C/N为6.1。较低的C/N比，导致即使在进水温度较高，微生物活性高，且进水盐度波动范围较小的雨季，出水TN也存在超标现象。综上所述，全年不同时间的进水COD负荷相对稳定，在进水盐度波动范围大的旱季或进水盐度波动范围小的雨季，工艺出水COD均能满足一级A排放标准；旱季进水盐度的波动范围、进水NH+4-N负荷和TN负荷均高于雨季，雨季工艺出水NH+4-N和TN满足一级A排放标准，但旱季存在超标现象。由此可见，进水盐-22-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度波动对COD去除基本没有影响，但对NH+4-N和TN的去除存在影响。8000）kg/d6000负荷（4000TN2000进水01.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-172014年度污水处理厂进水TN负荷全年变化1612C/N8进水401.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-182014年度污水处理厂进水C/N全年变化情况2014年1月~2015年8月污水处理厂进出水TP变化情况如图3-19所示20进水出水15）mg/L10（TP501.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1月份图3-192014年度污水处理厂进出水TP全年变化-23-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文由图3-19可知，进水TP浓度在不同时间存在明显差异，进水TP平均浓度为5.4mg/L，出水平均浓度为0.7mg/L。调研中发现，污水处理厂对磷的去除主要通过投加PAFC实现，并且盐度的波动对PAFC化学除磷并不存在影响，理论上通过改变PAFC投加量均能保证出水TP达标，因此，本文未对P的去除做深入研究。3.3.2进出水及工艺各单元污染物浓度时变化规律旱季和雨季进出水及工艺各单元盐度时变化情况如图3-20和图3-21所示。旱季和雨季进水COD、NH+4-N和TN浓度差别不明显，沿工艺流程，厌氧池、缺氧池和出水中COD、NH+4-N和TN浓度在24h内分别保持相对稳定，且沿工艺流程逐渐降低，出水COD均能满足一级A排放标准，雨季出水NH+4-N和TN能够满足一级A排放标准，但在旱季TN存在超标现象。结合图3-20和图3-21可知，在旱季，平均进水COD浓度为131mg/L，厌氧池平均COD浓度为96mg/L，好氧池平均COD浓度为67mg/L，工艺出水的平均COD浓度为29mg/L。平均进水NH++4-N浓度为21.7mg/L，厌氧池平均NH4-N浓度为14.7mg/L，好氧池平均NH++4-N浓度为2.3mg/L，工艺出水的平均NH4-N浓度为0.4mg/L。平均进水TN浓度为35.6mg/L，厌氧池平均TN浓度为29.6mg/L，好氧池平均TN浓度为19.4mg/L，工艺出水的平均TN浓度为16.0mg/L。除TN外，COD和NH+4-N均能达标。进水厌氧池）进水厌氧池）300好氧池出水40好氧池出水200mg/L30mg/L（（20100-N+410COD0NH00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)2014/10/22CODb)2014/10/22NH4+-N进水厌氧池进水厌氧池）50好氧池出水）200好氧池出水40mg/L150mg/L30（20（1001050TNCOD000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)2014/10/22TNd)2014/10/29COD-24-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文）进水厌氧池进水厌氧池30好氧池出水）45好氧池出水mg/L2030（mg/L+-N10（15.4TNNH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）e)2014/10/29NH4+-Nf)2014/10/29TN进水厌氧池）进水厌氧池）200好氧池出水30好氧池出水150mg/Lmg/L20100（（50-N10+4COD00NH0:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）g)2014/11/6CODh)2014/11/6NH4+-N进水厌氧池进水厌氧池）45好氧池出水）200好氧池出水15030mg/Lmg/L100（15（50TN0COD00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）i)2014/11/6TNj)2014/11/29COD）进水厌氧池进水厌氧池30好氧池出水）60好氧池出水mg/L2040（mg/L+-N10（204NH0TN00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）k)2014/11/29NH4+-Nj)2014/11/29TN图3-20旱季进出水及工艺各单元盐度时变化-25-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池）进水厌氧池）200好氧池出水30好氧池出水150mg/Lmg/L（20（100+-N10504COD0NH00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)2015/6/24CODb)2015/6/24NH4+-N进水厌氧池进水厌氧池）40好氧池出水）200好氧池出水30150mg/Lmg/L20100（（1050TN0COD00:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)2015/6/24TNd)2015/7/14COD）进水厌氧池进水厌氧池30好氧池出水）45好氧池出水mg/L2030（mg/L-N10（15+4TNNH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)2015/7/14NH4+-Nd)2015/7/14TN图3-21雨季进出水及工艺各单元盐度时变化雨季平均进水COD浓度为145mg/L，厌氧池平均COD浓度为92mg/L，好氧池平均COD浓度为56mg/L，工艺出水的平均COD浓度为37mg/L。平均进水NH++4-N浓度为22.2mg/L，厌氧池平均NH4-N浓度为12.9mg/L，好氧池平均NH++4-N浓度为0.3mg/L，工艺出水的平均NH4-N浓度为1.3mg/L。平均进水TN浓度为31.9mg/L，厌氧池平均TN浓度为19.9mg/L，好氧池平均TN浓度为13.9mg/L，工艺出水的平均TN浓度为12.6mg/L。-26-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.4进水盐度、温度和负荷等综合分析对调研数据归纳整理，污水处理厂进水盐度、温度和负荷等因素的相关关系如表3-1所示。表3-1污水处理厂进出水指标综合分析季节旱季雨季旱季月份1~34~9101112波动范围大小大进水盐度平均值（‰）2.30.63.5温度高/低较高高较高低进水温度平均值（℃）23.527.423.118.7浓度（mg/L）248165186166进水COD负荷（kg/d）17503186811975018202浓度（mg/L）28192728进水NH4+-N负荷（kg/d）2000211228523079浓度（mg/L）39272932进水TN负荷（kg/d）2750303832573495浓度（mg/L）8.44.84.44.7进水TP负荷（kg/d）577537495435进水C/N6.56.25.75.3达标/超标达标达标达标出水COD平均浓度（mg/L）331828达标/超标超标达标超标出水NH4+-N平均浓度（mg/L）2.50.71.2达标/超标超标偶有超标超标出水TN平均浓度（mg/L）24.414.717.1达标/超标超标出水TP平均浓度（mg/L）0.7由表3-1可知，雨季进水NH+4-N负荷相对较低，进水温度高，微生物活性高，且进水盐度的波动范围小，虽然旱季（1~3月份）的进水盐度波动范围大，但是进水NH++4-N负荷较低，且进水温度较高，因此该时间段的出水NH4-N符合排放标准。虽然旱季10、11月份进水温度较高，但进水NH+4-N负荷较高，且进水盐度-27-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的波动范围较大，12月份进水NH+4-N负荷高，进水盐度的波动范围大且进水温度低，因此该时间段的出水NH+4-N存在超标现象。全年的进水COD负荷相对稳定，出水COD均能满足排放标准，并且，即便在进水盐度波动范围大、进水温度低的条件下，出水COD也可达标。由此可见，进水盐度的波动范围和进水温度对NH+4-N的去除存在影响，但对COD的去除基本不存在影响。由此可见，在进水温度低和进水盐度波动范围大的共同作用下，对出水NH+4-N的影响较大，但对出水COD基本不存在影响。3.5现行应对进水盐度波动调控措施通过对污水处理厂进行实际调研，发现污水处理厂在旱季的进水水量要远低于雨季的进水水量。2014年度污水处理厂进水水量全年变化如图3-21所示。18）15/d3m1296进水水量（万301.12.13.14.15.16.17.18.19.110.111.112.1日期图3-212014年度污水处理厂进水水量全年变化由图3-21可知，全年内进水量存在明显差异，全年平均进水量102000m3，最高进水量为168000m3，最低进水量仅为35000m3。1~3月份的月平均进水量为71000m3，是设计进水量的57%，4~10月份的月平均进水量为110000m3，为设计进水量的88%，其中，9、10月份的进水水量与设计进水量相当。旱季和雨季的平均进水量存在明显差异：旱季的平均进水水量为90000m3，雨季的平均进水水量为110000m3。结合2014年度进水盐度波动、进水温度和污染物负荷的全年变化情况综合分析发现，旱季时降雨较少，河道中污水水量较少，进水盐度波动范围大、负荷高且进水温度较低，污水处理厂通过减少进水水量以保证出水水质；雨季时降雨较多，河道中污水水量较多，进水盐度波动范围小、负荷低且进水温度较高，污水处理厂可按照近似设计工况的进水水量运行。-28-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.6本章小结首先获得污水处理厂在线监测数据和实验室检测数据，并有针对性地在旱季和雨季安排24h连续取样，对污水处理厂进出水及工艺各单元的盐度和水质进行检测。通过对这些数据的整理和分析，得知污水处理厂的进出水水质、温度、盐度、处理水量等信息，主要得到以下结论。（1）污水处理厂进水盐度在24h内存在两个波动周期。旱季进水盐度的波动范围高于雨季，旱季大部分进水的盐度范围为0‰~6‰，部分时间进水盐度的波动范围为0‰~10‰，雨季大部分进水盐度在0‰~2‰的范围内波动。（2）雨季进水污染物负荷低，进水温度高，出水水质满足一级A排放标准；旱季进水污染物负荷高，其中1~3月份、10和11月份进水温度较高，出水水质满足一级A排放标准，旱季12月份进水温度低，出水NH+4-N和TN存在超标现象。（3）进水盐度和温度的不同组合主要有：旱季1~3月份、10和11月份进水温度高，盐度波动范围大；旱季12月份，进水温度低，盐度波动范围大；雨季进水温度高，盐度波动范围小。（4）目前，污水处理厂的出水水质在旱季和雨季均能满足一级A排放标准。在旱季温度较低且进水盐度较高时，污水处理厂主要靠降低处理水量、降低负荷以保证出水水质达标。这导致旱季的进水水量低于雨季的进水水量，全年处理总水量不能达到设计总水量。-29-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第4章进水盐度波动影响的模拟研究通过第3章对污水处理厂的调研可知，进水温度和盐度有三种组合：进水温度高，进水盐度波动范围大；进水温度低，进水盐度波动范围大；进水温度高，进水盐度波动范围小。因为在污水处理厂的实际运行中，并没有进水温度低，进水盐度波动范围小的组合；污水处理厂为了保证出水水质达标，在进水温度低、进水盐度波动范围大时采取降低进水水量的措施；并且污水处理厂进水水质、水量等存在波动，所以仅通过调研无法确定在设计工况下进水盐度波动对污水处理效果的影响。因此，有必要通过实验室小试试验全面研究进水盐度波动对污水处理效果的影响。4.1盐度波动对污水处理效果的影响由调研可知，全年1~11月份进水温度相对较高，约为27℃，12月份相对较低，约为16℃；实际污水处理厂雨季进水盐度的波动范围为0‰~2‰，旱季大部分进水盐度的波动范围为0‰~6‰，最大波动范围为0‰~10‰；并且在低进水温度下，进水盐度存在从0‰~2‰突变至0‰~10‰，或由0‰~10‰突变至0‰~2‰。在此基础上，本章分别模拟不同温度下，不同的进水盐度波动范围对污水处理效果的影响，并对进水盐度波动的调控措施进行考察。试验温度分别为：25±2℃和15±2℃；盐度波动范围：0‰~2‰、0‰~4‰、0‰~6‰、0‰~8‰和0‰~10‰，盐度波动范围突变：0‰~10‰突变至0‰~2‰，然后再突变至0‰~10‰。试验进水水质如表4-1所示。设计工况下，进水为常规市政污水（盐度通常低于0.2‰）时，工艺在不同温度下的工艺出水水质如表4-2所示。表4-1试验进水水质水质指标COD（mg/L）NH4+-N（mg/L）TN（mg/L）浓度范围260±3027±538±5表4-2设计工况下，进水为常规市政污水时工艺在不同温度下的出水水质项目出水指标（mg/L）进水温度CODNH4+-NTN25±2℃36.51.011.815±2℃35.94.014.3-30-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文由表4-2可知，在设计工况下，在25±2℃或15±2℃时，当进水为常规市政污水时，AAO工艺可以正常运行，工艺的出水水质均能满足一级A排放标准；但进水温度影响工艺出水NH++4-N和TN浓度，温度较低时导致出水NH4-N和TN浓度升到，而温度对出水COD的浓度基本不存在影响。4.1.125±2℃下盐度波动对处理效果的影响25±2℃下，进水盐度波动范围为0‰~2‰，0‰~4‰，0‰~6‰，0‰~8‰和0‰~10‰时盐度和水质时变化和日变化规律分别如图4-1、图4-2、图4-3、图4-4和图4-5所示。进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3002.01.5））200‰mg/L（1.0盐度（COD1000.50.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））2030（mg/L-N（mg/L+410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化-31-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水2.0300））1.5‰200mg/L1.0（盐度（100COD0.50.0012345671234567时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L（2030mg/L-N+（4NH10TN150012345671234567时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-125±2℃下进水盐度波动范围0‰~2‰时盐度和水质变化规律进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4.0300）3.0）‰200mg/L2.0（盐度（COD1001.00.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD-32-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4530））2030mg/Lmg/L（（-N+410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TNa)时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4.0300））3.0‰mg/L200（2.0盐度（COD1001.00.0012345671234567时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L-N（+410TN15NH0012345671234567时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-225±2℃下进水盐度波动范围0‰~4‰时盐度和水质变化规律-33-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水6.0300））‰4.0200mg/L（盐度（2.0COD1000.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4530））mg/L30（20mg/L-N+（4TNNH1015000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水6.0300））‰4.0200mg/L（盐度（2.0100COD0.0012345671234567时间（d）时间（d）e)盐度f)COD-34-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4530））mg/L3020（mg/L-N+（410TN15NH0012345671234567时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-325±2℃下进水盐度波动范围0‰~6‰时盐度和水质变化规律进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水8.0300））6.0‰200mg/L4.0（盐度（1002.0COD0.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L-N（+410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化-35-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水8.0300））6.0‰200mg/L4.0（盐度（COD1002.00.0012345671234567时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L+-N（410TN15NH0012345671234567时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-425±2℃下进水盐度波动范围0‰~8‰时盐度和水质变化规律化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水10.03008.0））‰2006.0mg/L（4.0盐度（COD1002.00.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD-36-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水45好氧池出水30））mg/L2030（mg/L+-N（410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水10.03008.0））‰2006.0mg/L（4.0盐度（100COD2.00.0012345671234567时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4530））mg/L2030mg/L（（-N+4TN1510NH0012345671234567时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-525±2℃下进水盐度波动范围0‰~10‰时盐度和水质变化规律-37-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文由图4-1~图4-5可知，25±2℃下，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，每种工况下的进水、厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中污染物浓度均分别相对稳定，并且沿工艺流程均逐渐降低。25±2℃下不同盐度波动范围时工艺各单元污染物平均浓度如图4-6所示。3000‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰)2000‰~10‰mg/L(100COD0进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元a)COD300‰~2‰0‰~4‰)mg/L(200‰~6‰0‰~8‰-N+40‰~10‰NH100进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元b)NH4+-N500‰~2‰0‰~4‰)400‰~6‰0‰~8‰mg/L300‰~10‰(TN20100进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元c)TN图4-625±2℃下不同盐度波动范围时工艺各单元污染物平均浓度-38-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文随着进水盐度波动范围的增大，出水COD浓度没有明显增加，而出水NH+4-N和TN浓度均随着进水盐度波动范围的增大逐渐增加，但均能满足一级A标准。由图4-6a）可知，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水COD浓度均分别保持稳定，浓度分别为119mg/L、88mg/L、52mg/L和34mg/L。由图4-6b）可知，NH+4-N在厌氧池、缺氧池的浓度均保持相对稳定，但在好氧池和出水中的浓度逐渐升高：NH+4-N在厌氧池和缺氧池中的平均浓度分别为13.3mg/L和6.6mg/L，好氧池中平均浓度分别为3.6mg/L、3.9mg/L、4.4mg/L、4.6mg/L和4.9mg/L，出水中平均浓度分别为1.3mg/L、1.8mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L和3.2mg/L。由图4-6c）可知，TN在厌氧池、缺氧池的浓度均保持相对稳定，但在好氧池和出水中的浓度逐渐升高：TN在厌氧池和缺氧池中的平均浓度分别为27.7mg/L和23.3mg/L，好氧池中平均浓度分别为15.4mg/L、15.4mg/L、16.0mg/L、16.5mg/L和17.0mg/L，出水TN浓度分别为12.4mg/L、13.5mg/L、13.5mg/L、14.0mg/L和14.2mg/L。4.1.215±2℃下盐度波动对处理效果的影响15±2℃下，进水盐度波动范围为0‰~2‰，0‰~4‰，0‰~6‰，0‰~8‰和0‰~10‰时盐度和水质时变化和日变化规律分别如图4-7、4-8、4-9、4-10和4-11所示。由图4-7至~4-11可知，15±2℃下，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，每种工况下的进水、厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中污染物浓度均分别相对稳定，并且沿工艺流程均逐渐降低。进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水2.0300））1.5‰mg/L200（1.0盐度（COD1000.50.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD-39-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3040）mg/L）3020（-Nmg/L+204（NH10TN10000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水2.0300））1.5‰200mg/L1.0（盐度（COD1000.50.0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L+-N（410TN15NH0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-715±2℃下进水盐度波动范围0‰~2‰时盐度和水质变化规律-40-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水4.0300））3.0200‰mg/L2.0（盐度（COD1001.00.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池30好氧池出水40好氧池出水））30mg/L20（mg/L-N+（204NH10TN10000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN日变化图4-815±2℃下进水盐度波动范围0‰~4‰时盐度和水质变化规律进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水6.0300））‰4.0200mg/L（盐度（2.0100COD0.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD-41-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L+-N（410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水6.0300））‰4.0200mg/L（盐度（2.0100COD0.0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L+-N（410TN15NH0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-915±2℃下进水盐度波动范围0‰~6‰时盐度和水质变化规律-42-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池8.0好氧池出水好氧池出水300）6.0）‰200mg/L4.0（盐度（100COD2.00.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045））mg/L2030（mg/L-N（+410TN15NH000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水8.0320））6.0240‰mg/L4.0（160盐度（COD2.0800.0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）e)盐度f)COD-43-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3245）24）mg/L30（mg/L-N16（+4TN15NH80015913172125291591317212529时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-1015±2℃下进水盐度波动范围0‰~8‰时盐度和水质变化规律进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水10.03008.0））200‰6.0mg/L（4.0盐度（100COD2.00.000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）a)盐度b)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3045）mg/L）（2030-Nmg/L+4（NH10TN15000:006:0012:0018:000:006:0012:0018:00取样时间（h）取样时间（h）c)NH4+-Nd)TN时变化-44-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水10.0300）8.0）‰6.0200mg/L（盐度（4.0COD1002.00.0015913172125291591317212529时间（d）时间（d）e)盐度f)COD进水厌氧池缺氧池进水厌氧池缺氧池好氧池出水好氧池出水3245））24mg/L30（mg/L-N16（+4TN15NH80015913172125291591317212529时间（d）时间（d）g)NH4+-Nh)TN日变化图4-1115±2℃下进水盐度波动范围0‰~10‰时盐度和水质变化规律15±2℃下不同盐度波动范围时工艺各单元污染物平均浓度如图4-12所示。4000‰~2‰0‰~4‰)3000‰~6‰0‰~8‰mg/L0‰~10‰(200COD1000进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元a)COD-45-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文300‰~2‰0‰~4‰)0‰~6‰0‰~8‰200‰~10‰mg/L(-N+410.NH0进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元b)NH4+-N500‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰)400‰~8‰0‰~10‰mg/L30TN(20100进水厌氧池缺氧池好氧池出水工艺单元c)TN图4-1215±2℃下不同盐度波动范围时工艺各单元污染物平均浓度由图4-12可知，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，出水COD浓度没有明显增加，但出水中的NH+4-N和TN浓度均逐渐增加。15±2℃下，进水盐度波动范围为0‰~2‰时，出水COD、NH+4-N和TN浓度均能满足一级A排放标准。进水盐度波动范围在0‰~4‰至0‰~10‰时，随着进水盐度波动范围的增大，出水NH+4-N和TN浓度逐渐增加。由图4-12a）可知，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水COD浓度均分别保持稳定，浓度分别为85mg/L、54mg/L、34mg/L和26mg/L。进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，NH+4-N在厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中浓度均逐渐升高。由图4-12b）可知，厌氧池中平均浓度分别为：14.8mg/L、16.7mg/L、18.9mg/L、19.7mg/L和20.5mg/L，缺氧池中平均浓度分别为：9.2mg/L、13.6mg/L、16.1mg/L、17.9mg/L和18.2mg/L，好氧池中平均浓-46-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度分别为：5.2mg/L、7.6mg/L、9.8mg/L、10.1mg/L和11.2mg/L，出水中平均浓度分别为：4.5mg/L、5.0mg/L、8.7mg/L、9.3mg/L和10.1mg/L。TN在厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中浓度也均逐渐升高。由图4-12c）可知，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，厌氧池中平均浓度分别为：26.9mg/L、27.3mg/L、28.4mg/L、29.7mg/L和30.9mg/L，缺氧池中平均浓度分别为：23.3mg/L、23.4mg/L、23.6mg/L、24.1mg/L和24.7mg/L，好氧池中平均浓度分别为：16.2mg/L、18.9mg/L、20.6mg/L、21.6mg/L和23.1mg/L，出水中平均浓度分别为：14.7mg/L、17.7mg/L、18.8mg/L、19.8mg/L和20.4mg/L。通过分别对不同温度下不同进水盐度波动范围对污水处理效果影响的研究，得到不同组合工况下的最优出水水质如表4-3所示。表4-3不同温度下不同进水盐度波动范围下的最优出水水质温度盐度波动范围COD（mg/L）NH4+-N（mg/L）TN（mg/L）0‰~2‰29.41.3212.40‰~4‰36.81.7913.525±2℃0‰~6‰35.31.9513.40‰~8‰35.42.5213.90‰~10‰363.1914.20‰~2‰33.84.5214.60‰~4‰33.74.9517.715±2℃0‰~6‰37.38.7418.80‰~8‰37.39.3519.80‰~10‰28.210.120.01综上所述，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，不同温度下的出水COD浓度没有明显增加，均能满足一级A排放标准；而出水NH+4-N和TN浓度逐渐增加，在25±2℃下，均能满足一级A排放标准，但在15±2℃下，进水盐度波动范围从0‰~4‰增加至0‰~10‰时，出水NH+4-N和TN浓度逐渐增加，并且不能满足一级A排放标准。4.1.3不同进水盐度波动范围和温度下的污染物去除效果对比为了确定进水盐度波动对污水处理效果的影响，进一步对不同进水盐度波动范围下的污染物去除效果进行比较。-47-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文不同温度和进水盐度波动范围下COD、NH+4-N和TN的去除效果对比分别如图4-13、图4-14和图4-15所示。不同进水盐度波动范围和进水温度对COD的去除基本不存在影响。由图4-13可知，相同温度下，随着盐度波动范围的增大，COD总去除率保持相对稳定，不同温度下的平均COD总去除率均为86.6%；相同盐度波动范围下，不同温度下的COD总去除率保持相对稳定，进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰，出水COD总去除率分别为87.6%，86.6%，86.7%，86.5%和85.8%。）10025±2℃15±2℃%806040总去除率（20COD00‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-13不同进水盐度波动范围和温度下COD去除率对比）10025±2℃15±2℃%80总去除率（-N+460NH0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-14不同进水盐度波动范围和温度下NH+4-N去除率对比）8025±2℃15±2℃%60总去除率（TN400‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-15不同进水盐度波动范围和温度下TN去除率对比-48-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文随着进水盐度波动范围的增大，NH+4-N和TN的总去除率逐渐下降。由图4-13和图4-15可知，不同温度下，随着盐度波动范围的增大，出水NH+4-N和TN总去除率逐渐下降。进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，25±2℃下出水NH+4-N总去除率分别为95.2%，93.3%，92.7%，91.3%和88.7%，15±2℃下出水NH+4-N总去除率分别为83.8%，79.6%，68.7%，67.0%和64.3%；25±2℃下出水TN总去除率分别为67.5%，65.8%，65.1%，64.2%和63.0%，15±2℃下出水TN总去除率分别为61.0%，52.4%，51.8%，48.9%和47.9%。4.1.4进水盐度突变对处理效果的影响通过调研发现，存在进水盐度波动范围从0‰~2‰突变至0‰~10‰，或由0‰~10‰突变至0‰~2‰的情况。4.1.4.125±2℃下的盐度突变进水温度为25±2℃，首先在进水盐度在0‰~10‰的波动范围保持装置稳定运行7天，随后改变进水盐度的波动范围为0‰~2‰，保持装置运行7天，然后再改变进水盐度的波动范围为0‰~10‰，并保持装置运行7天。在装置运行过程中对进出水及工艺各单元盐度和水质进行检测。盐度、COD、NH+4-N和TN的日变化趋势如图4-16所示。进水温度为25±2℃，进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水NH+4-N和TN浓度均下降，进水盐度波动范围从0‰~2‰突至0‰~10‰时，工艺各单元及出水NH+4-N和TN浓度均升高，但是整个过程的出水NH+4-N和TN浓度均满足一级A排放标准。进水盐度波动范围的突变对工艺各单元及出水COD浓度不存在影响。10.0进水厌氧池缺氧池好氧池出水）8.0‰6.00‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰盐度（4.02.00.0123456789101112131415161718192021时间（d）a)盐度-49-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文300进水厌氧池缺氧池好氧池出水）2000‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰mg/L（COD1000123456789101112131415161718192021时间（d）b)COD35进水厌氧池缺氧池好氧池出水）3025mg/L（200‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰-N+154NH1050123456789101112131415161718192021时间（d）c)NH4+-N50进水厌氧池缺氧池好氧池出水40）mg/L30（20TN100‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰0123456789101112131415161718192021时间（d）d)TN图4-1625±2℃下进出水及工艺各单元盐度和水质日变化进水盐度存在两次突变。由图4-16a）可知，工艺运行分三个阶段：阶段一，第1~7天，进水盐度波动范围是0‰~10‰，阶段二，第8天进水盐度波动范围突-50-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文变至0‰~2‰并连续运行7天，阶段三，第15天进水盐度波动范围突变至0‰~10‰并连续运行7天。进水COD、NH+4-N和TN浓度分别为260±20mg/L、28±3mg/L和38±3mg/L。25±2℃下，进水盐度波动范围的突变对COD的去除基本不存在影响。由图4-16b）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为115mg/L、93mg/L、50mg/L和36mg/L，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为117mg/L、95mg/L、51mg/L和32mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为113mg/L、94mg/L、52mg/L和31mg/L。进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水的NH+4-N平均浓度均下降，进水盐度波动范围从0‰~2‰突变至0‰~10‰时，工艺各单元及出水的NH++4-N平均浓度均升高。但是，出水NH4-N浓度均能满足一级A排放标准。由图4-16c）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的NH+4-N平均浓度分别为14.0mg/L、7.3mg/L、4.9mg/L和3.2mg/L，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的NH+4-N平均浓度分别为12.1mg/L、6.1mg/L、3.8mg/L和1.4mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中的NH+4-N平均浓度分别为14.1mg/L、7.6mg/L、5.2mg/L和3.1mg/L。进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水的TN平均浓度均下降，进水盐度波动范围从0‰~2‰突变至0‰~10‰时，工艺各单元及出水的TN平均浓度均升高。但是，出水TN浓度均能满足一级A排放标准。由图4-16d）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水中平均浓度分别为28.2mg/L、24.5mg/L、17.0mg/L和14.2mg/L，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的TN平均浓度分别为27.3mg/L、22.0mg/L、14.1mg/L和11.8mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的TN平均浓度分别为28.1mg/L、24.8mg/L、16.9mg/L和14.4mg/L。4.1.4.215±2℃下的盐度突变进水温度为15±2℃，首先在进水盐度在0‰~10‰的波动范围保持装置稳定运行7天，随后改变进水盐度的波动范围为0‰~2‰，保持装置运行7天，然后再改变进水盐度的波动范围为0‰~10‰，并保持装置运行7天。在装置运行过程中对进出水及工艺各单元盐度和水质进行检测。盐度、COD、NH+4-N和TN的变化趋势如图4-17所示。进水温度为15±2℃，进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水NH+4-N和TN浓度虽然均下降，但直至第10天，其出水浓度才能满足一级A排放标准，进水盐度波动范围从0‰~2‰突至0‰~10‰时，工艺各单-51-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文元及出水的NH+4-N和TN浓度立刻升高，并不能满足一级A排放标准。进水盐度波动范围的突变对工艺各单元及出水COD浓度不存在影响。10.0进水厌氧池缺氧池好氧池出水）8.0‰6.00‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰盐度（4.02.00.0123456789101112131415161718192021时间（d）a）盐度进水厌氧池缺氧池好氧池出水300）200mg/L0‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰（COD1000123456789101112131415161718192021时间（d）b）COD40进水厌氧池缺氧池好氧池出水）0‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰30mg/L（-N20+4NH1001234567891011121314151617181920210‰~2‰时间（d）c）NH4+-N-52-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文50进水厌氧池缺氧池好氧池出水）40mg/L30（20TN100‰~10‰0‰~2‰0‰~10‰0123456789101112131415161718192021时间（d）d）TN图4-1715±2℃下进出水及工艺各单元盐度和水质时变化进水COD、NH+4-N和TN浓度分别为250±20mg/L、28±2mg/L和40±3mg/L。由图4-17a）可知，工艺运行分三个阶段：阶段一，第1~7天，进水盐度波动范围是0‰~10‰，阶段二，第8天进水盐度波动范围突变至0‰~2‰并连续运行7天，阶段三，第15天进水盐度波动范围突变至0‰~10‰并连续运行7天。由图4-17b）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为127mg/L、95mg/L、54mg/L和39mg/L，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为117mg/L、97mg/L、59mg/L和35mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的COD平均浓度分别为122mg/L、95mg/L、54mg/L和33mg/L。由此可见，25±2℃下，盐度波动范围的突变对COD的去除没有影响。由图4-17c）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的NH+4-N平均浓度分别为20.5mg/L、18.5mg/L、11.2mg/L和9.6mg/L，出水均不能满足一级A排放标准，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的NH+4-N平均浓度分别为15.1mg/L、11.4mg/L、6.7mg/L和5.9mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的NH+4-N平均浓度分别为20.9mg/L、16.9mg/L、11.0mg/L和9.8mg/L，出水均不能满足一级A排放标准。虽然进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水的NH+4-N平均浓度均下降，但其浓度并非在进水盐度波动范围突变后立刻下降，工艺运行至第10天时，出水NH+4-N浓度满足一级A排放标准。进水盐度波动范围从0‰~2‰突变至0‰~10‰时，工艺各单元及出水的NH+4-N浓度立刻升高，出水不再满足一级A排放标准。由图4-17d）可知，阶段一，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的TN平均浓度分别为30.3mg/L、24.9mg/L、22.9mg/L和20.0mg/L，出水均不能满足一级A排-53-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文放标准，阶段二，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的TN平均浓度分别为26.6mg/L、24.3mg/L、18.3mg/L和15.7mg/L，阶段三，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的TN平均浓度分别为30.5mg/L、24.7mg/L、22.3mg/L和19.8mg/L，出水均不能满足一级A排放标准。虽然进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，工艺各单元及出水的TN平均浓度均下降，但其浓度并非在进水盐度波动范围突变后立刻下降，工艺运行至第10天时，出水TN浓度满足一级A排放标准。进水盐度波动范围从0‰~2‰突变至0‰~10‰时，工艺各单元及出水的TN浓度立刻升高，出水不再满足一级A排放标准。4.2进水盐度波动对活性污泥去除污染物的影响通过以上试验，全面体现了设计工况下不同进水盐度波动范围和温度下的处理效果，但是难以体现进水盐度波动对微生物去除污染物的影响。本节中，取不同进水盐度波动范围和温度下的好氧池活性污泥进行污染物去除速率试验。4.2.1进水盐度波动对活性污泥去除氨氮的影响25±2℃下不同进水盐度波动范围下NH+4-N浓度随时间变化如图4-18所示。25±2℃下，随着进水盐度波动范围的增大，NH+4-N浓度随时间变化逐渐变缓。由图4-18可知，前60min内NH+4-N浓度随时间增加呈线性减少，且同一时刻，盐度波动范围大的NH++4-N浓度高于盐度波动范围小的NH4-N浓度，60min后，随着时间的增加，NH+4-N浓度下降逐渐缓慢，180min时，进水盐度波动范围从0‰~2‰至0‰~10‰的NH+4-N去除率逐渐降低，分别为98.0%、93.1%、86.7%、81.1%、73.9%和71.9%。250‰0‰~2‰0‰~4‰）200‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰mg/L15（-N+104NH50060120180时间（min）图4-1815±2℃不同进水盐度波动范围下NH4+-N浓度随时间变化-54-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文15±2℃下不同进水盐度波动范围下NH+4-N浓度随时间变化如图4-19所示。0‰0‰~2‰0‰~4‰25）0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰20mg/L15（+-N104NH50060120180时间（min）图4-1915±2℃下不同进水盐度波动范围下NH4+-N浓度随时间变化15±2℃下，随着进水盐度波动范围的增大，NH+4-N浓度随时间变化逐渐变缓。由图4-19可知，前30min内NH++4-N浓度变化趋势保持一致，NH4-N浓度随时间增加呈线性减少，但30min后，随着时间的增加，NH+4-N浓度下降逐渐缓慢，180min时，进水盐度波动范围从0‰~2‰至0‰~10‰的NH+4-N去除率逐渐降低，分别为71.1%、69.8%、60.9%、47.3%、35.1%和32.5%。不同温度和进水盐度波动对前30min的氨氮去除速率的影响如图4-20所示。25±2℃15±2℃0.25））0.20L·min（0.15mg/0.100.05氨氮去除速率（0.000‰0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-20不同温度下进水盐度波动对氨氮去除速率的影响不同温度下，随着进水盐度波动范围的增大，氨氮去除速率均逐渐下降，并且，同一盐度波动范围下，15±2℃下对微生物去除氨氮的影响较25±2℃时更明显。由图4-20可知，25±2℃下，随着盐度波动范围的增加，氨氮去除速率平稳下降；15±2℃下，随着盐度波动范围从0‰增加至0‰~6‰，氨氮去除速率平稳下降，随着盐度波动范围继续增加至0‰~8‰时，氨氮去除速率发生骤降，随后继续平稳下-55-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文降。由此说明，15±2℃下盐度波动范围的增加会降低氨氮去除速率。4.2.2进水盐度波动对活性污泥去除COD的影响25±2℃和不同进水盐度波动范围下COD浓度随时间变化如图4-21所示。25±2℃下，180min内，不同进水盐度波动范围下的COD浓度变化趋势保持一致，不同时刻的COD浓度也基本相同。由图4-21可知，不同盐度波动范围在同一时间的COD浓度保持一致，180min时，进水盐度波动范围从0‰~2‰至0‰~10‰的COD去除率分别为71.3%、76.3%、71.6%、69.6%、75.0%和70.1%。1500‰0‰~2‰0‰~4‰）1000‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰mg/L（50COD00306090120150180时间（min）图4-2125±2℃下不同进水盐度波动范围下COD浓度随时间变化15±2℃不同进水盐度波动范围下COD浓度随时间变化如图4-22所示。15±2℃下，180min内，不同进水盐度波动范围下COD浓度变化趋势保持一致，不同时刻的COD浓度也基本相同。由图4-20知，不同盐度波动范围下，在同一时刻的COD浓度保持在同一水平，180min时，进水盐度波动范围从0‰~2‰至0‰~10‰的COD去除率分别为68.3%、68.4%、67.8%、70.3%、67.9%和63.3%。1500‰0‰~2‰0‰~4‰）1000‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰mg/L（50COD00306090120150180时间（min）图4-2215±2℃和不同进水盐度波动范围下COD浓度随时间变化不同温度下进水盐度波动对活性污泥前30min的COD去除速率的影响如图-56-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文4-23所示。不同盐度波动范围和不同温度下的COD去除速率差异较小。由图4-23可知，不同温度下，不同盐度波动范围的COD去除速率均保持稳定，平均去除速率都是2.3mg/（L·min）。由此可见，不同进水盐度波动范围对COD去除速率没有明显影响。3.025±2℃15±2℃））2.5L·min2.0（mg/1.51.0去除速率（0.5COD0.00‰0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰进水盐度波动范围图4-23不同温度下进水盐度波动对COD去除速率的影响4.3进水盐度波动对污泥沉降性的影响4.3.1进水盐度波动对污泥沉降速率的影响活性污泥取自不同进水盐度波动范围下的好氧池，试验中使用1000mL量筒。不同温度下，不同进水盐度波动范围的活性污泥体积随时间的变化如图4-24所示。10000‰0‰~2‰）8000‰~4‰0‰~6‰mL0‰~8‰0‰~10‰600400污泥体积（2000051015202530时间（min）a)25±2℃-57-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文10000‰0‰~2‰）8000‰~4‰0‰~6‰mL0‰~8‰0‰~10‰600400污泥体积（2000051015202530时间（min）b)15±2℃图4-24不同温度和不同进水盐度波动范围下活性污泥体积随时间变化由图4-24所示，污泥在沉降过程中，分为两个阶段。阶段一，前5min，活性污泥体积呈线性减少；阶段二，5min后，随着时间的增加，污泥体积减少缓慢。相同温度下，不同盐度波动范围下的污泥体积变化趋势保持相对一致。活性污泥静置30min时，相同温度下，随着进水盐度波动范围的增大，污泥体积减小，并且，25±2℃下的污泥体积小于15±2℃下的污泥体积。25±2℃下，盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，30min时的污泥体积分别为210mL、210mL、210mL、205mL和205mL，平均体积为208mL；15±2℃下，污泥体积分别为225mL、225mL、220mL、220mL和215mL，平均体积为221mL。不同温度和盐度波动范围下的活性污泥SVI变化如图4-25所示。70）65mL/g60（SVI55高温低温500‰0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-25不同温度和盐度波动范围下的活性污泥SVI变化由图4-25可知，随着盐度波动范围的增大，污泥的沉降性增加；25±2℃时的污泥沉降性能要优于15±2℃时的污泥沉降性能。对前5min的活性污泥沉体积随时间的变化做进一步分析。不同温度和进水盐-58-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度波动范围下活性污泥沉降速率如图4-26所示。13525±2℃15±2℃）mL/min125污泥沉降速率（1150‰0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰盐度波动范围图4-26不同温度和进水盐度波动范围下活性污泥沉降速率随着盐度波动范围的增加，污泥沉降速率逐渐增加。并且，相同盐度波动范围下，15±2℃下的污泥沉降速率低于25±2℃下的污泥沉降速率。由图4-26所示，进水盐度波动范围从0‰~2‰增大至0‰~10‰时，不同温度下污泥沉降速率存在较明显差异。25±2℃下的污泥沉降速率分别为127.3mL/min，127.9mL/min，128.4mL/min，131.3mL/min，132.1mL/min和132.7mL/min，而15±2℃下的分别为120.0mL/min，125.7mL/min，125.7mL/min，126.4mL/min，129.6mL/min和132.3mL/min。4.3.2不同温度下进水盐度波动对活性污泥微生物的影响丝状菌影响活性污泥的沉降性，对不同温度和盐度波动范围下活性污泥微生物进行研究，如图4-27所示。25±2℃下，随着进水盐度波动范围的增大，丝状菌数量没有明显变化，15±2℃下，随着进水盐度波动范围的增加，丝状菌数量明显减少，但15±2℃下的丝状菌数量明显多于25±2℃下的丝状菌数量。0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰-59-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文0‰~8‰0‰~10‰a)25±2℃0‰~2‰0‰~4‰0‰~6‰0‰~8‰0‰~10‰b)15±2℃图4-27不同温度和进水盐度波动范围的好氧池活性污泥微生物显微镜观察由此可见，不同温度下，随着进水盐度波动范围的增大，均有利增加污泥沉降性。该结果与图4-25所得到的结论相吻合。4.4本章小结第3章的调研结果显示，温度和盐度对污水处理效果产生双重影响。通过实验室小试试验，分别对不同温度下不同进水盐度的波动范围进行模拟，并对实际调研中存在的盐度突变的情况进行模拟，可以得出以下结论。（1）进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，出水COD浓度无明显变化，但出水NH+4-N和TN浓度逐渐增加，在15±2℃和进水盐度波动范围在0‰~4‰以上时，出水NH+4-N和TN超标；25±2℃，进水盐度波动范围在0‰~10‰以下和15±2℃，进水盐度波动范围在0‰~4‰以下时，出水水质满足一级A排放标准。（2）25±2℃下，进水盐度波动范围的突变对出水COD、NH+4-N和TN的浓度无明显影响；15±2℃下，进水盐度波动范围从0‰~10‰突变至0‰~2‰时，出-60-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文水NH+4-N和TN逐渐满足一级A排放标准，从0‰~2‰突变到0‰~10‰时，出水NH+4-N和TN的浓度立刻升高，不再满足一级A排放标准，但是盐度波动范围的突变对出水COD并没有影响。（3）随着进水盐度波动范围的增大，氨氮去除速率和总去除率逐渐降低，但对COD的去除没有明显影响。（4）随着进水盐度波动范围的增大，活性污泥的沉降速率升高，沉降性增加。25±2℃下，活性污泥丝状菌的数量少于15±2℃下的数量，进水盐度波动范围的增大对活性污泥丝状菌的数量没有明显影响；15±2℃下，进水盐度波动范围的增大使得活性污泥丝状菌数量逐渐减少，但是15±2℃下的活性污泥沉降性仍然低于25±2℃下的活性污泥沉降性。-61-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第5章应对进水盐度波动措施的研究前期调研显示，进水盐度波动导致污水处理厂出水水质超标这一问题主要发生在进水温度低且进水盐度波动范围大的旱季，并且进水盐度波动主要对出水NH++4-N和TN产生影响，因此本节中，主要考察水质指标为NH4-N和TN。调研得知，旱季大部分进水盐度的波动范围为0‰~6‰，所以本章主要考察在进水温度为15±2℃、进水盐度波动范围为0‰~6‰时，保证出水水质能够满足一级A排放标准的进水盐度波动调控措施。5.1水厂前端增建调节池研究指出，恒定盐度对活性污泥处理系统基本不产生影响。第4章小试试验的结果也表明，15±2℃且进水盐度波动范围在0‰~4‰以下时，工艺出水水质能够满足一级A排放标准。本节中，通过在水厂前端增建调节池，缓冲进水盐度对工艺的影响，从而能保证出水水质。5.1.1调节池容积为Q工艺在盐度波动范围为0‰~6‰时运行7天，在增加调节池后运行7天。增建池容为Q的调节池对进水盐度波动的调控效果如图5-1所示。增建前增建后进水厌氧池6缺氧池好氧池5出水）4‰3盐度（2100:006:000:006:0014:00时间（h）a)盐度时变化-62-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文增建前增建后进水厌氧池缺氧池好氧池出水65）‰43盐度（210135791113时间（d）b）盐度日变化增建前增建后40进水厌氧池缺氧池好氧池出水）30mg/L（-N20+4NH100135791113时间（d）c）NH4+-N增建前增建后进水厌氧池缺氧池好氧池出水50）40mg/L30（20TN100135791113时间（d）d）TN图5-1增建池容为Q的调节池对进水盐度波动的调控效果-63-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文在水厂前端增建容积为Q的调节池后，出水NH+4-N和TN浓度能够达到一级A排放标准。由此可见，增加池容为Q的调节池对进水盐度波动范围为0‰~6‰时是有效果的。由图5-1可知，增建调节池前，进水盐度在0‰~6‰范围内波动，增建调节池后，进水及工艺各单元盐度均稳定在3‰，基本无盐度波动现象，污染物浓度也分别保持相对稳定，出水NH+4-N和TN浓度分别为3.9mg/L和13.7mg/L。5.1.2调节池容积为0.5Q将一个盐度波动周期内的全部进水（水量为0.5Q）持续混匀后进入活性污泥系统，混匀后的进水理论盐度约为3‰。AAO工艺装置在盐度0‰~6‰范围内波动时运行7天，增建调节池后运行7天。增建池容为0.3Q的调节池对进水盐度波动的调控效果如图5-2所示。调节前调节后进水厌氧池6缺氧池好氧池5出水）4‰3盐度（2100:006:000:006:0014:00时间（h）a)盐度时变化调节前调节后6.0进水厌氧池缺氧池好氧池出水5.0）‰4.03.0盐度（2.01.00.0135791113时间（d）b）盐度日变化-64-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文调节前调节后40进水厌氧池缺氧池好氧池出水）30mg/L（-N20+4NH100135791113时间（d）c）NH4+-N调节前调节后50进水厌氧池缺氧池好氧池出水）40mg/L30（20TN100135791113时间（d）d）TN图5-2增建池容为0.5Q的调节池对进水盐度波动的调控效果在水厂前端增建容积为0.5Q的调节池的措施对进水盐度波动范围为0‰~6‰时是有效果的。出水NH+4-N和TN浓度能够达到一级A排放标准。由此可见，增加池容为0.5Q的调节池对进水盐度波动范围为0‰~6‰时是有效果的。由图5-2可知，增建调节池前，进水盐度在0‰~6‰范围内波动，增建调节池后，进水及工艺各单元盐度均稳定在3‰，基本无盐度波动现象，污染物浓度也分别保持相对稳定，出水NH+4-N和TN浓度分别为4.0mg/L和14.0mg/L。5.1.3调节池容积为0.3Q在一个盐度波动周期内，1~4h和8~12h内的盐度在低于4‰的范围内波动，通过第4章研究得知，理论上对活性污泥系统不存在影响；而在4~8h内，盐度在高于4‰的范围内波动，对活性污泥系统存在影响。因此，可以考虑利用1~4h内-65-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的进水稀释4~8h内的进水，此时的调节池容积约为0.3Q。增建池容为0.3Q的调节池对进水盐度波动的调控效果如图5-3所示。调节前调节后进水厌氧池6缺氧池好氧池5出水）4‰3盐度（2100:006:000:006:0014:00时间（h）a)盐度时变化调节前调节后6.0进水厌氧池缺氧池好氧池出水5.0）‰4.03.0盐度（2.01.00.0135791113时间（d）b)盐度调节前调节后40进水厌氧池缺氧池好氧池出水）30mg/L（-N20+4NH100135791113时间（d）c)NH4+-N-66-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文调节前调节后50进水厌氧池缺氧池好氧池出水）40mg/L30（20TN100135791113时间（d）d)TN图5-3增建池容为0.3Q的调节池对进水盐度波动的调控效果在水厂前端增建容积为0.3Q的调节池的措施对进水盐度波动范围为0‰~6‰时是有效果的。由图5-3可知，增建调节池前，进水盐度在0‰~6‰范围内波动，后续工艺的盐度在相应时间延迟后在一定范围内波动，增建调节池后，工艺进出水及工艺各单元盐度波动变小，污染物浓度也分别保持相对稳定，出水水质达标。5.1.4调节池容积最优化选择通过实验验证，在工艺前端增建调节池可以有效地缓解并消除盐度波动对活性污泥系统带来的不利影响。不同池容调节池的出水水质对比如图5-4所示。40)30mg/L(+-N204NH调节前池容为Q池容为0.5Q池容为0.3Q100进水出水出水出水出水a)NH4+-N-67-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文50)40mg/L(30调节前池容为Q池容为0.5Q池容为0.3QTN20100进水出水出水出水出水b)TN图5-4不同池容调节池的出水水质对比增建调节池前，出水中NH+4-N和TN平均浓度分别为9.8mg/L和19.6mg/L，增建池容为Q的调节池后，出水中NH+4-N和TN浓度分别为4.4mg/L和14.4mg/L，均能满足一级A排放标准；增建池容为0.5Q的调节池后，工艺出水中NH+4-N和TN浓度分别为4.5mg/L和14.6mg/L，均能满足一级A排放标准；增建池容为0.3Q的调节池后，工艺出水中NH+4-N和TN浓度分别为4.8mg/L和14.8mg/L，均能满足一级A排放标准。由此可见，池容越大，调节效果越好。但从可行性和经济性等方面综合考虑，调节池的容积可以设定为0.3Q。5.2调节硝化液回流比通过改变回流比，增加硝化液的回流量，用低盐度硝化液稀释高盐度进水，可以有效缓解进水盐度波动对活性污泥处理系统的影响。不同硝化液回流比对工艺各单元盐度的时变化及工艺出水的影响分别如图5-5和图5-6所示。进水厌氧池缺氧池8.0好氧池出水）6.0‰4.02.0盐度（0.00:004:008:0012:0016:0020:00时间（h）a）回流比100%-68-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文进水厌氧池缺氧池好氧池出水8.0）6.0‰4.02.0盐度（0.00:004:008:0012:0016:0020:00时间（h）b）回流比200%进水厌氧池缺氧池8.0好氧池出水）6.0‰4.02.0盐度（0.00:004:008:0012:0016:0020:00时间（h）c）回流比300%图5-5不同回流比下进出水及工艺各单元的盐度时变化当进水盐度的波动范围为0‰~6‰时，随着硝化液回流比的增加，工艺各单元的盐度波动逐渐变小，增加硝化液回流比为300%时，工艺各单元的盐度波动范围均在0‰~4‰以下，厌氧池、缺氧池、好氧池和出水的盐度波动范围分别是：0.5‰~3.9‰，0.7‰~3.6‰，0.4‰~3.2‰，0.8‰~3.3‰。40)30mg/L(-N+420回流比NH100%回流比回流比10200%300%0进水出水出水出水a)NH4+-N-69-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文50)40mg/L(30回流比回流比TN回流比100%200%20300%100进水出水出水出水b)TN图5-6不同硝化液回流比对工艺工艺出水的影响随着回流比增大，出水中NH+4-N和TN浓度逐渐降低，回流比为100%、200%和300%时，出水中NH+4-N和TN平均浓度分别为9.2mg/L、19.2mg/L，5.5mg/L、16.3mg/L和4.6mg/L和14.6mg/L。当回流比为300%时，出水水质能够达标。5.3水量季节调配通过前期的实际调研得知，污水处理厂在旱季温度较低且进水盐度波动范围较大时，通过降低进水水量缓解进水盐度波动范围大对工艺带来的影响，以保证出水水质达标。但是降低进水水量会导致污水处理厂年处理总水量降低。因此，本节试验中，在雨季温度较高时，污水处理厂以超设计进水水量运行，从而以最大程度提高污水处理厂年处理总水量。5.3.1雨季温度较高时最大进水量的确定试验温度为25±2℃，进水盐度的波动范围为0‰~2‰。工艺连续运行21d，1~7天，日进水量为Q，8~14天，日进水量为1.3Q，15~21天，日进水量为1.5Q。25±2℃下不同进水量对出水水质的影响如图5-8所示。25±2℃下不同处理量时的出水水质如图5-7所示。由图5-7可知，当进水量为Q或1.3Q时，工艺各单元污染物浓度均分别保持相对稳定，出水中NH+4-N和TN浓度均能满足一级A排放标准，而当进水量增加至1.5Q时，工艺各单元污染物浓度逐渐升高，出水中NH+4-N和TN浓度不能再满足一级A排放标准。-70-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Q1.3Q1.5Q进水厌氧池缺氧池好氧池出水30）mg/L（20N－+410NH014710131619时间（d）a）NH4+-NQ1.3Q1.5Q50进水厌氧池缺氧池好氧池出水40）30mg/L（20TN10014710131619时间（d）b）TN图5-725±2℃下不同进水量对出水水质的影响40)mg/L30(-N+420NH100进水进水量Q时出水进水量1.3Q时出水进水量1.5Q时出水项目a）NH4+-N-71-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文50)40mg/L(30TN20100进水进水量Q时出水进水量1.3Q时出水进水量1.5Q时出水项目b）TN图5-825±2℃下不同处理量时的出水水质由图5-8可知，进水量为Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为3.5mg/L和12.9mg/L，满足一级A排放标准；进水量为1.3Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为3.4mg/L和13.2mg/L，满足一级A排放标准；进水量为1.5Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为9.1mg/L和19.4mg/L，不满足一级A排放标准。因此，25±2℃下，进水盐度在0‰~2‰范围内波动时，工艺最大处理水量为1.3Q。5.3.2旱季温度较低时最小处理量的确定试验温度为15±2℃，进水盐度的波动范围为0‰~6‰。工艺连续运行28d，1~7天，日进水量为Q，8~14天，日进水量为0.8Q，15~21天，日进水量为0.6Q，22~28天，日进水量为0.5Q。15±2℃下不同进水水量下的工艺出水如图5-9所示。Q0.8Q0.6Q0.5Q进水厌氧池缺氧池好氧池出水30）mg/L20（-N+410NH014710131619222528时间（d）a)NH4+-N-72-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Q0.8Q0.6Q0.5Q50进水厌氧池缺氧池好氧池出水）40mg/L30（TN2010014710131619222528时间（d）b)TN图5-915±2℃下不同进水量对出水水质的影响在不同的进水水量下，工艺各单元污染物浓度均分别保持相对稳定，并且随着进水水量的降低，出水中污染物浓度逐渐降低。15±2℃下不同处理量时的出水水质如图5-10所示。由图5-10可知，当进水盐度波动范围为0‰~6‰，进水量为Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为9.5mg/L和19.1mg/L，不能满足一级A排放标准；进水量为0.8Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为8.6mg/L和17.9mg/L，不能满足一级A排放标准；进水量为0.6Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为6.6mg/L和16.0mg/L，不能满足一级A排放标准；但进水量为0.5Q时，出水NH+4-N和TN浓度分别为5.0mg/L和14.7mg/L，能够满足一级A排放标准。因此，15±2℃下，进水盐度波动范围为0‰~6‰时，最大处理量为0.5Q时可保证出水水质满足一级A排放标准。40)30mg/L(-N+420NH进水量Q进水量0.8Q进水量0.6Q进水量0.5Q100进水出水出水出水出水a)NH4+-N-73-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文50)40mg/L(30进水量Q进水量0.8Q进水量0.6Q进水量0.5QTN20100进水出水出水出水出水b）TN图5-1015±2℃下不同处理量时的出水水质5.3.3水量季节调配综合分析雨季温度较高、盐度波动较小或旱季盐度波动大且温度较高时，可以加大处理量；旱季温度较低，盐度波动较大，减小处理量。通过两者合理的调节，在保证总处理水量的基础上，出水达到排放标准。水量季节调配方案如表5-1所示。表5-1水量季节调配方案季节旱季1~3月份旱季10~11月份旱季12月份雨季4~9月份天数15131183进水量Q0.5Q1.3Q阶段总进水量151Q15.5Q238Q全年总进水量404Q设计全年总进水量360Q目前全年总进水量300Q5.4本章小结本章研究了水厂前端增建调节池和调节硝化液回流比和水量季节调配三种调控措施，得到以下结论。（1）在工艺前端增建调节池可以有效缓解进水盐度波动。进水盐度波动范围为0‰~6‰时，容积为0.3Q的调节池即可保证进水盐度相对稳定。（2）调节回流比为300%，增加低盐度硝化液的回流量，可以有效稀释工艺-74-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文前端盐度波动范围大的进水，保证工艺各单元盐度波动范围低于0‰~4‰。（3）在不增加基建费用的前提下，雨季4~9月份污水处理厂可按1.3Q进水量运行，旱季1~3月份和10~11月份，污水处理厂可按设计进水量Q运行，旱季12月份，污水处理厂可按0.5Q进水量运行。此时污水处理厂的年处理总水量为404Q，不但可以达到设计年处理总水量，还可超过设计年总处理水量39Q。-75-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文结论本课题在对存在进水盐度波动的污水处理厂进行现场调研的基础上，通过实验室小试试验，模拟进水盐度波动，研究其对污水处理效果的影响，确定了不同进水盐度波动范围下工艺最优出水水质，并对进水盐度波动的调控措施进行初步研究，得到以下结论。（1）旱季污水处理厂进水盐度波动波动范围大于雨季，24h内存在两个波动周期。旱季大部分进水盐度波动范围为0‰~6‰，部分时间可达0‰~10‰；雨季大部分进水盐度波动范围为0‰~2‰。实际调研中，进水盐度和温度的不同组合主要有三种：进水温度较高、盐度波动范围大，进水温度较低、盐度波动范围大和进水温度较高、盐度波动范围小。并且，实际污水处理厂进水水质和水量是波动的，仅通过调研，不能确定进水盐度波动对污水处理效果的影响。（2）进水盐度波动范围从0‰~2‰增加至0‰~10‰时，出水COD浓度无明显变化，但出水NH+4-N和TN浓度逐渐增加，在15±2℃和进水盐度波动范围在0‰~4‰以上时，出水NH+4-N和TN超标；25±2℃，进水盐度波动范围在0‰~10‰以下和15±2℃进水盐度波动范围在0‰~4‰以下时，出水水质均满足一级A排放标准。15±2℃下进水盐度波动范围的突变对处理效果的影响比25±2℃时明显。（3）进水盐度波动范围的增大，使得NH+4-N和TN的去除率和去除速率下降，但对COD的去除率和去除速率没有明显影响，并且使得丝状菌数量减少，有利于提高污泥沉降性。（6）15±2℃和进水盐度波动范围为0‰~6‰时，水厂前端增建容积为0.3Q的调节池，或者调节硝化液回流比为300%，可保证工艺各单元盐度波动范围在0‰~4‰以下。通过水量季节调配，雨季4~9月份污水处理厂可按1.3Q进水量运行，旱季1~3月份和10~11月份，污水处理厂可按设计进水量Q运行，旱季12月份，污水处理厂可按0.5Q进水量运行，可在不增加基建费用的基础上，使得污水处理厂实际年处理总水量达到甚至超过设计年总处理水量。-76-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文参考文献[1]孙秉一.关于盐度定义的进展概况[J].海洋科技资料，1978，1：15-20.[2]WallaceWJ.TheDevelopmentoftheChlorinity/SalinityConceptinOceanography.ElsevierScientificPub.Company，1974，7：102-107.[3]袁志彬.中国水污染的形式和出路[J].科学决策，2007，9：28-39.[4]邹士洋，张建平，吴俊荣，等.生物技术处理高含盐废水的进展研究[J].工业水处理，2000，28（11）：1-4.[5]崔有为，丁洁然，陈叶菲，等.盐度入侵城市污水处理厂对淡水活性污泥的毒性抑制[J].化工学报，2012，63（5）：1566-1572.[6]赵广涛，曹立华，王永红，等.海洋地理[M].北京：海洋出版社，2009：203-207.[7]包万友，刘喜民，张昊.盐度定义狭义性与广义性[J].海洋学报，2001，23（2）：52-56.[8]马传芳.氯化钾标准溶液制备技术研究[J].海洋技术，2000，19（3）：74-80.[9]陈家琦，王浩.水资源学概论[M].北京：中国水利水电出版社，1996：12-28.[10]ThmasJF.EstimatingResidentialPriceElasticityofDemandforWater：aContingentValuationApproach[J].WaterResourcesResearch，1998，24（11）：1847-1857.[11]袁志彬.中国水污染的形式和出路[J].科学决策，2007，9：28-39.[12]邹士洋，张建平，吴俊荣，等.生物技术处理高含盐废水的进展研究[J].工业水处理，2000，28（11）：1-4.[13]崔有为，丁洁然，陈叶菲，等.盐度入侵城市污水处理厂对淡水活性污泥的毒性抑制[J].化工学报，2012，63（5）：1566-1572.[14]雷云，解庆林，李艳红.高盐度废水处理研究进展[J].环境科学与管理，2007，32（6）：94-98.[15]于德爽，彭永臻，张相忠，等.海水盐度对短程硝化反硝化的影响[J].工业水处理，2003，23（1）：50-54.[16]任健，李军，苏雷，等.高盐度生活污水处理技术研究现状及进展[J].中国给水排水，2013，29（24）：1-4.[17]徐锐，曾玮，温康文.高盐污水生物处理技术浅探[J].广东化工，2008，35（187）：90-94.[18]张彬彬，田凤蓉，杨志林，等.NaCl盐度波动对处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥-77-\n哈尔滨工业大学工学硕士学位论文沉降性能的影响[J].环境工程学报，2014，8（4）：1491-1496.[19]王晓莲，彭永臻.A2/O法污水生物脱氮除磷处理技术与应用[M].北京：科学出版社，2009：106-107.[20]CharlesG.DenitrificationofHigh-nitrateHigh-salinityWastewater[J].WaterResearch，1999，33（1）：223-229.[21]LudzackFJ,NoranPK.ToleranceofHighSalinitiesbyConventionalWastewaterTreatmentProcess[J].WaterPollotControlFed，1965，37（10）：1404-1416.[22]鲍鹰，相建海.温度、盐度和pH对生物过滤器去除氨氮效率的影响[J].海洋科学，2001，25（6）：42-43.[23]贾艳萍，王山山，张兰河，等.盐度对序批式生物反应器污泥膨胀的影响[J].农业工程学报，2013，29（19）：112-119.[24]ZhangYC,SunLP,LiuYM,etal.NitrogenRemovalfromWastewateratDifferentSaltConcentrationsbyTwoKindsofActivatedSludgeinSBR[J].ChineseJournalofEnvironmentalEngineering，2011，5（10）：2186-2192.[25]赵敏.活性污泥絮体的性状及其沉降性能的探讨[J].环境科学与管理，2011，36（5）：106-111.[26]王静，张雨山，徐梅生，等.海水盐度对完全混合活性污泥法氨氮去除率的影响研究[J].工业水处理，2000，20（4）：18-19.[27]RosaMF,FurtadoAAL,AlbuquerqueRT,etal.BiologicalTreatmentofaSalineWastewaterContainingNitrogenousCompounds[R].ColoradoUSA：Proceedingsofthe9thIGTSymposiumonGas，OilandEnvironmentalBiotechnologyandSiteRemediationTechnologies，InstituteofGasTechnology，1996：1-7.[28]PanswadT,AnanC.ImpactofHighChlorideWastewateronanAnaerobic/anoxic/aerobicProcesswithandwithoutInoculationofChlorideAcclimatedSeeds[J].WaterResearch，1999，33：165-1172.[29]CamposJL,CorralM,LemaJM,etal.NitrificationinSalineWastewaterwithHighAmmoniaConcentrationinanActivatedSludgeUnit[J].WaterResearch，2002，36：2550-2560.[30]GlassC,SlversteinJ.DenitrificationofHigh-nitrate,High-salinityWastewater[J].WaterResearch，1999，33：223-229.[31]王淑莹，唐冰，叶柳，等.NaCl盐度对活性污泥系统脱氮性能的影响[J].北京工业大学学报，2008，34（6）：631-635.[32]金仁村，郑平，胡安辉，等.盐度对厌氧氨氧化反应器运行性能的影响[J].环-78-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