當前我國的江河湖泊污染依然嚴重,大部分湖泊依然存在水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)象。水中的氮磷濃度過高是水體富營養(yǎng)化的主要原因。城市生活污水中的磷是水體中氮、磷元素的主要來源。由于傳統(tǒng)生物脫氮除磷工藝有著高成本,高耗能等缺點,并且處理低 C/N 比的廢水需要投加大量含碳有機物,增加了運行成本。國內外學者研究一些有著高效的脫氮除磷性能,低耗能,低產(chǎn)泥量,低運行成本的新型工藝。其中改良 A2O 工藝通過預脫氮區(qū)及分段進水的設置,提高碳源在脫氮及除磷過程中分配的可操作性,我國大、中型城鎮(zhèn)污水處理廠的建設和改造工程中得到廣泛的應用。本文基于工程應用實例主對某改良 A2O 工藝運行效果進行分析,為該工藝的研究應用提供指導。
1 工藝流程與設計參數(shù)
某廠污水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002 一級 B 標準。設計污水日處理規(guī)模 10 萬t,分二期建設,一期工程日處理污水5 萬 t,已于 2008 年建成投入運行。該污水處理廠采用預處理+改良 A2O 生物池+紫外線消毒工藝,如圖1 所示。
改良A2O 生物處理系統(tǒng)為該廠的處理工藝的核心,本廠一期建設改良 A2O 生化池 2 座,其相關設計參數(shù)如表 1 所示。
釋磷需要嚴格的厭氧環(huán)境,經(jīng)預處理后的污水分流進入預脫氮區(qū),減小回流硝酸鹽對厭氧釋磷的影響,污水按比例分別進入預脫氮(脫硝)區(qū)、厭氧池和缺氧池,該比例決定原水碳源是否能實現(xiàn)優(yōu)化分配,從而在有限的碳源下得到最佳的除磷脫氮效果。
圖 1 工藝流程
運行期間進入預缺氧段的污水比例為 10%-20%,進入?yún)捬醵蔚倪M水比例為 40%~60%,進入缺氧段比例為 20%~50%。氨氮在好氧池內轉化為硝酸鹽,通過內回流將部分硝酸鹽引入缺氧池進行反硝化脫氮。部分污泥經(jīng)外回流至預脫硝區(qū)維持整個系統(tǒng)污泥濃度。
1 運行效果分析
在連續(xù) 1 年的監(jiān)測數(shù)據(jù)中,平均每月抽取 1~2天數(shù)據(jù),用以分析各污染物去除效果,結果如圖 2(a)-圖 2(d)所示。
圖 2(a)、圖 2(b)、圖 2(c)、圖 2(d)分別反映了 COD、TP、氨氮、TN 的去除效果,圖中的進水與出水指改良 A2O 系統(tǒng)(生化池)的進出水?梢钥闯鲈搹S的改良A2O 系統(tǒng)各項污染物去除效果已基本穩(wěn)定。在本文所選時段,進水 COD 在 68 ~212mg/L 之間波動,平均值 87.7 mg/L,出水 COD 范圍為 4~40 mg/L,平均 13.9 mg/L,平均去除率 84.3%;
(d) TN 去除效果曲線圖 2 各污染物去除效果
進水 TP 為 0.85~1.92 mg/L,平均 1.19 mg/L,出水 TP 為 0.06~0.87 mg/L,平均 0.35 mg/L,平均去除率 71%;進水氨氮范圍為 12.4~23.7 mg/L,平均 18.5mg/L,出水氨氮在 1.12~3.05 mg/L 之間,平均 2.2mg/L,平均去除率 87.5%;進水TN 在 16.8 ~44.7 mg/L之間,平均27.2 mg/L,出水TN 范圍為9.4~19.8 mg/L,平均 15.6 mg/L。該廠改良A2O 工藝出水各污染物濃度全部達到該廠所執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002 一級 B 標準(以下簡稱一級B 標準),其中 COD、氨氮、TP 出水平均值已經(jīng)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 GB18918-2002 一級A 標準(以下簡稱一級 A 標準),出水 COD、氨氮對一級 A 標準的達標率為 100%,出水TP 僅有少數(shù)數(shù)據(jù)超出一級 A 標準規(guī)定的 0.5mg/L。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
TN 的去除效果不夠理想,所選時段 TN 的平均去除率僅為 40.9%。低碳源條件是造成本工藝脫氮效果較差的一個主要原因。本工藝進水C/N 僅為 3.3,不能滿足基本脫氮需求,同時生物除磷過程亦與脫氮過程存在碳源競爭問題,因此該今后仍需在碳源補充、碳源優(yōu)化分配等方面做進一步研究。
3 結語
本文基于某工程實例,詳細介紹了某改良 A2O工藝的設計與運行狀況,指出了一些重要的設計、運行參數(shù),并基于一年實際運行數(shù)據(jù)對該改良 A2O的處理效果進行了分析。研究結果表明,所研究改良 A2O 系統(tǒng)對 COD、氨氮、總磷具有穩(wěn)定良好的污染物去除效果,出水平均值已經(jīng)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002 一級 A 標準,而由于低碳源的影響,TN 的去除效果不夠理想,平均去除率僅為 40.9%。今后仍需在碳源補充、碳源優(yōu)化分配等方面做進一步研究。(來源:安徽農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院)