脱氮除磷工艺越来越多(duō)的应用(yòng)到污水处理(lǐ)当中, 但是在实际运行过程中,出水氮磷含量超标的情况常常困扰着水厂的工作人员。因此,厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制,能(néng)够很(hěn)好的保证系统的正常运行,出水氮磷含量达标。
污水氮含量超标原因及控制方法
1.污泥负荷与污泥龄
生物(wù)硝化属低负荷工艺,F/M一般在0.05~0.15kgBOD/ kgMLVSS•d。
负荷越低,硝化进行得越充分(fēn),NH-N向NO--N转化的效率就越高。
与低负荷相对应,生物(wù)硝化系统的SRT般较長(cháng), 因為(wèi)硝化细菌世代周期较長(cháng),若生物(wù)系统的污泥停留时间过短,污泥浓度较低时,硝化细菌就培养不起来,也就得不到硝化效果。
SRT控制在多(duō)少,取决于温度等因素。对于以脱氮為(wèi)主要目的生物(wù)系统,通常SRT可(kě)取11~23d。
2.回流比与水力停留时间
生物(wù)硝化系统的回流比一般较传统活性污泥工艺大,主要是因為(wèi)生物(wù)硝化系统的活性污泥混合液中已含有(yǒu)大量的硝酸盐,若回流比太小(xiǎo),活性污泥在二沉池的停留时间就较長(cháng),容易产生反硝化,导致污泥上浮。通常回流比控制在50~1百%。
生物(wù)硝化曝气池的水力停留时间也较活性污泥工艺長(cháng),至少应在8h以上。
这主要是因為(wèi)硝化速率较有(yǒu)机污染物(wù)的去除率低得多(duō),因而需要更長(cháng)的反应时间。
3.BOD5/TKN
BOD5/TKN越大,活性污泥中硝化细菌所占的比例越小(xiǎo),硝化速率就越小(xiǎo),在同样运行条件下硝化效率就越低;
反之,BOD5/TKN越小(xiǎo),硝化效率越高。
很(hěn)多(duō)城市污水处理(lǐ)厂的运行实践发现,BOD5/ TKN值佳范围為(wèi)2~3左右。
4.溶解氧
硝化细菌為(wèi)专性好氧菌,无氧时即停止生命活动,且硝化细菌的摄氧速率较分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)的细菌低得多(duō),如果不保持充足的氧量,硝化细菌将“争夺”不到所需要的氧。
因此,需保持生物(wù)池好氧區(qū)的溶解氧在2mg/L以上,特殊情况下溶解氧含量还需提高。
5.温度与pH
硝化细菌对温度的变化也很(hěn)敏感,当污水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降,当污水温度低于5℃时,其生理(lǐ)活动会完全停止。
因此,冬季时污水处理(lǐ)厂特别是北方地區(qū)的污水处理(lǐ)厂出水氨氮超标的现象较為(wèi)明显。
硝化细菌对pH反应很(hěn)敏感,在pH為(wèi)8~9的范围内,其生物(wù)活性强,当pH<6.0或>9.6时,硝化菌的生物(wù)活性将受到抑制并趋于停止。因此,应尽量控制生物(wù)硝化系统的混合液pH大于7.0。
总氮超标
1.污泥负荷与污泥龄
由于生物(wù)硝化是生物(wù)反硝化的前提,只有(yǒu)良好的硝化,才能(néng)获得高1效而稳定的的反硝化。
因而,脱氮系统也必1须采用(yòng)低负荷或超低负荷,并采用(yòng)高污泥龄。
2.内、外回流比
生物(wù)反硝化系统外回流比较单纯生物(wù)硝化系统要小(xiǎo)些,这主要是入流污水中氮绝大部分(fēn)已被脱去,二沉池中NO --N浓度不高。
另一方面,反硝化系统污泥沉速较快,在保证要求回流污泥浓度的前提下,可(kě)以降低回流比,以便延長(cháng)污水在曝气池内的停留时间。
运行良好的污水处理(lǐ)厂,外回流比可(kě)控制在50%以下。而内回流比一般控制在300~500%之间。
3.缺氧區(qū)溶解氧
对反硝化来说,希望DO尽量低,好是零,这样反硝化细菌可(kě)以“全力”进行反硝化,提高脱氮效率。但从污水处理(lǐ)厂的实际运营情况来看,要把缺氧區(qū)的DO控制在0.5mg/L以下,还是有(yǒu)困难的,因此也就影响了生物(wù)反硝化的过程,进而影响出水总氮指标。
4.BOD5/TKN
反硝化细菌是在分(fēn)解有(yǒu)机物(wù)的过程中进行反硝化脱氮的,所以进入缺氧區(qū)的污水中必1须有(yǒu)充足的有(yǒu)机物(wù),才能(néng)保证反硝化的顺利进行。
由于目前许多(duō)污水处理(lǐ)厂配套管网建设滞后,进厂BOD5低于设计值,而氮、磷等指标则相当于或高于设计值,使得进水碳源无法满足反硝化对碳源的需求,也导致了出水总氮超标的情况时有(yǒu)发生。
5.温度与pH
反硝化细菌对温度变化虽不如硝化细菌那么敏感,但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高,反硝化速率越高,在30~35℃ 时,反硝化速率增至大。当低于15℃时,反硝化速率将明显降低, 至5℃时,反硝化将趋于停止。反硝化细菌对pH变化不如硝化细菌敏感,在pH為(wèi)6~9的范围内,均能(néng)进行正常的生理(lǐ)代謝(xiè),但生物(wù)反硝化的佳pH范围為(wèi)6.5~8.0。
污水生物(wù)除磷总磷超标原因及对策
1.污泥负荷与污泥龄
厌氧-好氧生物(wù)除磷工艺是一种高F/M低SRT系统。
当F/M较高,SRT较低时,剩余污泥排放量也就较多(duō)。
因而,在污泥含磷量一定的条件下,除磷量也就越多(duō),除磷效果越好。
对于以除磷為(wèi)主要目的生物(wù)系统,通常F/M為(wèi)0.4~0.7kgBOD/kgMLSS•d,SRT為(wèi)3.5~7d。
但是,SRT也不能(néng)太低,必1须以保证BOD5的有(yǒu)效去除為(wèi)前提。
2.BOD/TP
要保证除磷效果,应控制进入厌氧區(qū)的污水中BOD/TP大于20。
由于聚磷酸菌属不动菌属,其生理(lǐ)活动较弱,只能(néng)摄取有(yǒu)机物(wù)中极易分(fēn)解的部分(fēn)。
因此,进水中应保证BOD5的含量,确保聚磷酸菌正常的生理(lǐ)代謝(xiè)。
但许多(duō)城市污水处理(lǐ)厂实际进水存在碳源偏低,氮、磷等浓度较高等现象,导致BOD5/TP值无法满足生物(wù)除磷的需要,影响了生物(wù)除磷的效果。
3.溶解氧
厌氧區(qū)应保持严格厌氧状态,即溶解氧低于0.2mg/L,此时聚磷菌才能(néng)进行磷的有(yǒu)效释放,以保证后续处理(lǐ)效果。
而好氧區(qū)的溶解氧需保持在2.0mg/L以上,聚磷菌才能(néng)有(yǒu)效吸磷。因此,对于厌氧區(qū)和好氧區(qū)溶解氧的控制不当,将会极1大影响生物(wù)除磷的效果。
4.回流比与水力停留时间
厌氧-好氧除磷系统的的回流比不宜太低,应保持足够的回流比,防止聚磷菌在二沉池内遇到厌氧环境发生磷的释放。
在保证快速排泥的前提下,应尽量降低回流比,以免缩短污泥在厌氧區(qū)的实际停留时间,影响磷的释放。在厌氧-好氧除磷系统中,若污泥沉降性能(néng)良好,则回流比在50~70%范围内,即可(kě)保证快速排泥。
污水在厌氧區(qū)的水力停留时间一般在1.5~2.0h的范围内。停留时间太短,一是不能(néng)保证磷的有(yǒu)效释放,二是污泥中的兼性酸化菌不能(néng)充分(fēn)地将污水中的大分(fēn)子有(yǒu)机物(wù)分(fēn)解成低级脂肪酸,以供聚磷菌摄取,从而影响磷的释放。污水在好氧區(qū)的停留时间一般在4~6h,这样即可(kě)保证磷的充分(fēn)吸收。
5.pH
低pH有(yǒu)利于磷的释放,高pH有(yǒu)利于磷的吸收,而除磷效果是磷释放和吸收的综合。因此在生物(wù)除磷系统中,宜将混合液的pH控制在6.5~8.0的范围内。
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