摘要:污水處理是我國環(huán)保行業(yè)從業(yè)人員長期面臨的一項(xiàng)艱巨的難題,我國頒布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了嚴(yán)格的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn),老式的二級污水處理廠必須進(jìn)行改造。闡述了國內(nèi)外傳統(tǒng)污水廠脫氮除磷改造的方法,并簡單分析了各方法的特點(diǎn)。供大家參考借鑒。
　　關(guān)鍵詞:脫氮除磷;功能改造；新技術(shù)
　　1脫氮除磷必要條件
　　根據(jù)城市污水脫氮除磷的機(jī)理,要將傳統(tǒng)推流式污水廠改造為有脫氮除磷功能的污水廠必須具備三個(gè)條件。
　　(1)要提供脫氮除磷反應(yīng)過程所必須的足夠的碳源;(2)要提供脫氮除磷反應(yīng)過程所必須的反應(yīng)容積;(3)要提供脫氮除磷反應(yīng)過程所必須的缺氧、厭氧、好氧環(huán)境。
　　因此,要將傳統(tǒng)活性污泥法改造成具有脫氮除磷功能的工藝時(shí)必須滿足上述條件。將推流式曝氣池改為A2／O法、A／O法、MSBR等。如某市污水廠,在不減少處理水量的情況下擴(kuò)建三期工程,將原有推流式曝氣池分成多格串聯(lián)式A／O工藝,取得較好的脫氮除磷效果。然而,隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市化進(jìn)程越來越快,以前在郊區(qū)的污水廠正漸漸的被住宅區(qū)和工廠區(qū)“淹沒”,污水廠附近已無土地可征,或者征地費(fèi)太昂貴。因此征地?cái)U(kuò)建對多數(shù)污水廠代價(jià)太高或不現(xiàn)實(shí)。
　　2脫氮除磷改造工藝
　　2.1提高混合液活性污泥濃度
　　BOD-污泥負(fù)荷公式為:
　　
　　F／M,Ns:有機(jī)污染物量與活性污泥量比值,即污泥負(fù)荷,kgBOD／(kgMLSS.d);Q:污水流量(m3／d);Sa:原污水中有機(jī)污染物(BOD)濃度(mg／L);V:曝氣池容積(m3);x:混合液懸浮固體(MLSS)濃度(mg／L);t.反應(yīng)池水里停留時(shí)間(h)。
　　倒置A／A／O工藝是將傳統(tǒng)A2／O工藝厭氧區(qū)和缺氧區(qū)對調(diào),即缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、好氧區(qū),并取消了污泥內(nèi)回流,將外回流比控制在100%～200%。工藝流程更簡潔,更節(jié)能。更重要的是克服了外回流帶進(jìn)的硝酸鹽氮對厭氧釋放磷的影響。
　　同步A／A／O工藝是將曝氣池溶解氧控制在較低水平,提高活性污泥顆粒的缺氧、厭氧微環(huán)境比例,從而促進(jìn)曝氣池中硝化、反硝化和放磷、吸磷同步發(fā)生。
　　連續(xù)進(jìn)出水間歇曝氣工藝(即時(shí)序A／A／O)是在單一反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)進(jìn)出水,間歇曝氣,在時(shí)間序列上創(chuàng)造好氧、缺氧及厭氧環(huán)境新工藝。高廷耀、周增炎在松江污水廠進(jìn)行了2×104m3／d生產(chǎn)性試驗(yàn),工藝流程如圖1所示。工藝流程本質(zhì)仍然是傳統(tǒng)活性污泥法,但在運(yùn)行方式、運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行設(shè)備上作少許調(diào)整和改變。曝氣池污泥濃度高達(dá)6.6g／L,BOD5容積負(fù)荷為0.687kg／(m3•d)時(shí),COD去除率在90%左右,進(jìn)水NH3-N23.8mg／L,出水NH3-N5.6mg／L,平均去除率76%,進(jìn)水TP8.24mg／L,出水1.36mg／L,TP去除率83%。
　　
　　圖1連續(xù)流間歇曝氣工藝流程圖
　　但是提高污泥濃度就要相應(yīng)提高回流比,二沉池表面負(fù)荷和固體負(fù)荷相應(yīng)增加,二沉池固體負(fù)荷一般不宜超過150Kg／(m2•d),否則出水懸浮物超標(biāo),出水的BOD5和COD也受影響,很難保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
　　針對上述問題該市排水公司和同濟(jì)大學(xué)提出了高濃度多級活性污泥法改良工藝,并在該市另一污水廠做了一年半的中試試驗(yàn)。將傳統(tǒng)推流式曝氣池分隔成多個(gè)區(qū)域,各區(qū)域串聯(lián),設(shè)置折流板使各區(qū)自身對污泥有一定的截留濃縮功能,多級高濃度活性污泥工藝較常規(guī)的A2／O工藝各區(qū)設(shè)置自濃縮區(qū),利用混合液內(nèi)回流將濃縮后的污泥回流至缺氧區(qū),保證曝氣池較高污泥濃度,而不增加二沉池水力負(fù)荷和固體負(fù)荷。當(dāng)曝氣池MLSS在4.0～4.5g／L,進(jìn)入二沉池MLSS小于3.0g／L1在HRT為6～8h,SRT在20～25d條件下,對COD、NH3-N、TN、TP去除率分別可達(dá)89.9%、80.1%、71.0%、69.4%以上,試驗(yàn)取得良好的脫氮除磷效果。
　　2.2化學(xué)強(qiáng)化處理
　　物化法脫氮工藝主要有折點(diǎn)加氯,選擇性離子交換,空氣吹脫法等,近20年城市污水脫氮基本不用物化法。對該市合流污水進(jìn)行試驗(yàn),研究表明投加鐵鹽、鋁鹽等混凝劑和有機(jī)高分子助凝劑能使一級處理系統(tǒng)得到強(qiáng)化,能進(jìn)一步去除污水中的有機(jī)物、總磷、SS,但對氮去除不明顯。該法對水溫水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),適合大流量、低濃度的合流污水。但是操作管理麻煩,運(yùn)行費(fèi)用昂貴,產(chǎn)生較多的化學(xué)污泥。
　　2.3投加懸浮填料
　　該市另二污水廠處理水量138800m3／d,總水力停留時(shí)間為23h,其中推流曝氣池的水力停留時(shí)間為8h。在運(yùn)行過程中原工藝對BOD5、COD的處理效果好,但出水氨氮濃度超過15mg／L.夏四清,高廷耀等在該市另二污水廠作了中試試驗(yàn)研究,試驗(yàn)流程如下:
　　
　　
　　圖2多級懸浮填料生物反應(yīng)器流程圖
　　多級懸浮填料生物反應(yīng)器處理石化廢水,填料投加率為50%、水力停留時(shí)間為8h。當(dāng)進(jìn)水BOD5為108～234mg／LCOD253.4～444.6
　　Mg／LNH3-N為20.8～26.2mg／L時(shí),三級反應(yīng)器對其平均去除率分別為93.7%、77.7%和84.6%。另二廠人員還做了低溫投加懸浮填料脫氮試驗(yàn),結(jié)果表明低溫對脫氮有影響,但較常規(guī)方法大為降低,并可通過提高好氧段溶解氧來消除低溫不利影響。由于填料不需要支撐裝置、不結(jié)團(tuán),只需對曝氣池稍加改造便可實(shí)現(xiàn)脫氮。工藝改造簡單易行,但填料貴,改造費(fèi)用大。
　　3結(jié)束語：
　　根據(jù)傳統(tǒng)污水處理廠的實(shí)際情況,在不影響污水處理廠的正常運(yùn)行,充分利用現(xiàn)有水處理構(gòu)筑物的前提下,開發(fā)一種簡單易行,投資節(jié)省的污水處理廠脫氮除磷功能改造新工藝是一項(xiàng)有重大現(xiàn)實(shí)意義的課題,將為我國普通活性污泥法污水廠的升級改造提供技術(shù)支持和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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