旁路化学除磷对Asup2supO工艺脱氮除磷效果影响研究 下载本文

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旁路化学除磷对A/O工艺脱氮除磷效果影响研究

作者:韩宝坤,刘杰

来源:《北方环境》2011年第05期

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摘要:本试验在A2/O工艺中接入旁路化学除磷池,以考察旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果的影响。研究结果表明,增加化学除磷池后的A2/O工艺系统与常规A2/O工艺系统相比,TN去除率提高了4.07%,TP去除率提高了2.23%,说明旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果具有一定的改善作用。 关键词:旁路化学除磷;A2/O;脱氮除磷

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1007-0370(2011)05-0188-02

随着水体富营养化问题的日益严重,城市污水中脱氮除磷的要求也越来越高。A2/O工艺是具有较好脱氮除磷效果的工艺之一,在目前城市污水处理中运用较多。但由于脱氮与除磷所需的环境条件是相互矛盾的(主要表现在泥龄、碳源及硝酸盐等方面),从A2/O工艺的实际运行情况来看,要同时达到较好的脱氮除磷效果还是相当困难的。

本实验拟在不改变A2/O工艺运行参数的前提下,通过旁路化学除磷的方法解决脱氮与除磷之间的环境条件矛盾。以达到改善A2/O工艺脱氮除磷效果的目的。

1 试验工艺与方法

1.1 试验工艺流程 试验工艺流程如图1所示。

工艺流程包括厌氧池、缺氧池、好氧池、侧流沉淀池、化学除磷池、二沉池,其中侧流沉淀池中约10%的富磷上清液进入化学除磷池进行化学除磷。试验装置由PVC材料及有机玻璃制成,厌氧池、缺氧池、好氧池及化学除磷池有效容积分别为10.92L、14L、54.88L及7.83L。各池中设置机械搅拌器以确保泥水混合均匀,好氧池设置砂头曝气器,侧流沉淀池及二沉池有效容积分别为1.041,及13.20L。

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1.2 试验操作流程

整个试验分两个阶段进行,即常规A2/O工艺的稳定运行阶段(第一阶段)及增加旁路化学除磷后系统的整体运行阶段(第二阶段)。整个运行过程中。进水流量为6L/h。好氧池中DO为3mg/L左右,MISS为2500mg/L左右。污泥回流比为100%,硝化液内回流比为150%。第二阶段运行中,化学除磷池中加入NaOH调节其pH值为9左右,化学除磷池除磷后上清液回流至缺氧池继续处理。

1.3 试验进水水质

试验采用一般生活污水,并加入葡萄糖、NH4C;及KH2PO4对水质进行调节,使其进水水质接近三峡库区城市污水厂进水水质,试验进水水质见表1。

1.4 测试项目及方法

COD采用HACH COD测定仪测定,用标准重铬酸盐法进行校正;NH3-N采用纳氏试剂比色法测定;TN采用过硫酸钾消解一紫外分光光度法测定;TP采用钼酸铵分光光度法测定;DO采用YSl5100DO测定仪测定;pH采用ORP-431型测定仪测定。

2 结果与讨论

2.1 常规A2/O工艺的稳定运行

常规A2/O工艺系统接种污泥来自城市污水处理厂。系统刚启动时污泥浓度约为1500mg/L,经过约2个月时间调试运行后,污泥浓度稳定在2500mg/L左右。系统稳定运行后的测定结果显示,当进水水质为表1情况时,出水水质为:CODcr≤58mg/L,N/I,-N≤2.3mg/L.TN≤16mg/L,TP≤0.81mg/L,平均去除率分别为91.25%、93.61%、65.22%、88.15%,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》GBl8918--2002的一级B标准。

2.2 旁路化学除磷池对A2/O工艺系统除磷效果的影响

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在试验的第二阶段,系统接入旁路化学除磷池。对来自侧流沉淀池中10%的厌氧池上清液加入NaOH调节pH值到9左右。上清液中磷酸盐逐渐形成稳定的多羟基磷灰石沉淀。可将富磷沉淀污泥进行磷回收。系统稳定运行一段时间后,每隔一天测定进出水中CODcr、TN,并对进水、厌氧池上清液、缺氧池、好氧池及出水中TP进行监测。从统计的测定结果来看,系统出水CODcr≤57mg/L,可见,旁路化学除磷池的接人对系统CODer的去除基本无影响。系统沿程TP测量值见表2。

从表2可以看出,当反应器进水TP为4.3-8.9mg/L时。出水TP为0.50-0.75mg/L,TP平均去除效率为90.38%。与第一阶段相比,该阶段TP的去除效率提高了2.23%。由此可见,通过旁路化学除磷池对10%厌氧池富磷上清液的处理。已使系统TP去除效率有所上升。但TP上升幅度不大,这主要是因为本试验仅对10%的厌氧富磷上清夜进行了化学处理。若提高上清液化学处理比例,系统TP的去除效果将会有进一步的提高,甚至达到0.5 mg/L以下。 从表2中亦可看出。系统沿程中厌氧池上清液、缺氧池、好氧池中TP的范围值依次为14.51-19.74mg/L、9.61-14.02mg/L及0.59-0.97mg/L,可见,从系统进水到出水,TP依次经历了厌氧池的递增、缺氧池略减及好氧池递减三个过程。TP在厌氧池的递增是因为聚磷菌在厌氧环境下充分释磷,聚磷菌细胞内的聚磷酸盐分解为磷酸排出胞外,从而使厌氧池上清液中TP递增。TP在缺氧池略减是因为:①当混合液进入缺氧池后,由于内回流到缺氧池内的硝酸盐会妨碍发酵作用的进行,也就不会有低分子脂肪酸的产生,同时,硝酸盐作为异氧微生物的最终电子受体,也会导致乙酸盐等低分子有机物的消耗,结果导致贮磷微生物几乎得不到所需的乙酸盐类低分子脂肪酸,严重影响到聚磷菌的释磷效率,相反,反硝化聚磷菌利用部分硝酸盐进行反硝化吸磷,使缺氧池中磷浓度降低;②工艺流程中将10%厌氧富磷上清液进行了化学除磷处理,经化学除磷处理后。这部分上清液中的磷已基本被去除,回流到缺氧池后对混合液有稀释作用。而TP在好氧池递减是因为好氧环境下聚磷菌利用PHB氧化分解所释放的能量来过量摄取混合液中的磷,并将其聚合成聚磷酸盐而储存于细胞中,从而导致好氧池混合液TP递减。