目前，我國對于污水的處理主要是通過污水處理廠來實現(xiàn)，但許多污水處理廠對污水的處理技術(shù)，只采用了有機物去除技術(shù)，此類技術(shù)對于污水當(dāng)中的氮、磷等物質(zhì)的去除效果不理想，根據(jù)統(tǒng)計此項技術(shù)一般只能去除10%~20%的氮、磷物質(zhì)，并不滿足我國二級排放標(biāo)準(zhǔn)。所以在此項技術(shù)的應(yīng)用下，造成了我國多個水體的富營養(yǎng)化，引發(fā)赤潮現(xiàn)象，而為了對此進(jìn)行改善，目前已有部分污水處理廠開始采用三污泥系統(tǒng)來進(jìn)行污水處理。
1、三污泥系統(tǒng)概述
三次污泥系統(tǒng)主要是利用三次化學(xué)污泥來進(jìn)行處理，而三次化學(xué)污泥的生產(chǎn)，主要在于污水三級處理方面，在對污水進(jìn)行三級處理時，其會產(chǎn)生污泥，而此污泥即為三次化學(xué)污泥，污泥當(dāng)中主要含有大量的石灰、明礬成分，所以在本質(zhì)的角度上來說三次化學(xué)污泥屬于污染性極強的一種物質(zhì)，所以需要對此污泥進(jìn)行處理。但傳統(tǒng)工藝所產(chǎn)生的污泥量巨大，其多數(shù)采用單污泥系統(tǒng)來進(jìn)行污水處理，而此項處理技術(shù)的能耗、運行難度較高，嚴(yán)重的限制了污水處理的性能。而本文為了突破傳統(tǒng)工藝的局限性，針對三污泥系統(tǒng)理論，設(shè)計了一種活性污泥法三污泥自養(yǎng)脫氮和強化生物除磷工藝。
2、三污泥系統(tǒng)設(shè)計材料與方法
2.1 試驗裝置
本文將采用三污泥系統(tǒng)模型作為試驗裝置，該模型主要由前除磷系統(tǒng)、中間半亞硝化系統(tǒng)、后ANAMMXO系統(tǒng)組成，具體如圖1所示。
基于圖1，本文設(shè)計的三污泥系統(tǒng)當(dāng)中，首先除磷系統(tǒng)主要由A/O反應(yīng)器與二沉池組成，反應(yīng)器材質(zhì)主要為有機玻璃，其中主要被分為了6個區(qū)域，每區(qū)域溶劑為4L，區(qū)域當(dāng)中共有2個厭氧區(qū)、4個好氧區(qū)；二沉池方面主要采取豎流式，容積為12L，在應(yīng)用時其進(jìn)水量可以達(dá)到156L/d，污泥回流比例為75%，泥齡為4~5d；曝氣裝置方面，主要采用砂塊曝氣頭，并通過轉(zhuǎn)子流量計來對氣量進(jìn)行統(tǒng)計、控制。
2.2 試驗原水
本文設(shè)計當(dāng)中所采用的試驗原水主要為某污水處理廠初沉池的出水，此廠出水當(dāng)中，每7.0~7.8cm3范圍內(nèi)，pH值為7.5；每61.6~309.2cm3范圍內(nèi)，就平均含有166.7COD；每43.6~60.7cm3范圍內(nèi)，就平均含有55.4TN等。
2.3 設(shè)計各反應(yīng)器啟動
（1）A/O反應(yīng)器啟動：本文設(shè)計當(dāng)中的A/0反應(yīng)器主要屬于系統(tǒng)前處理流程，其功能在于除磷、降解。在實際啟動當(dāng)中，首先將接種種泥作為其回流污泥，接種量為5L，污泥濃度為12000mg/L。在啟動當(dāng)中，為了實現(xiàn)除磷的高效性，本文將SRT控制在3~5d區(qū)間當(dāng)中，因此區(qū)間適合聚磷菌的生長，在通過2~4個SRT區(qū)間之后，系統(tǒng)中的硝化菌已經(jīng)產(chǎn)生系統(tǒng)化，從而消除了反應(yīng)器的硝化能力，使得污泥種群得到優(yōu)化，在此前提下就突破了傳統(tǒng)工藝中除磷菌、硝化菌因STR不同而造成的脫氮、除磷難以兼顧的局限性，同時為之后半亞硝化系統(tǒng)提供了良好的基礎(chǔ)。
（2）半亞硝化反應(yīng)器啟動：本文主要采用接種混合污泥的方式來啟動半亞硝化反應(yīng)器，啟動當(dāng)中的混合污泥主要由兩種不同成分的污泥所融合組成，主要為短程硝化污泥、全程硝化污泥，融合比例方面接種短程硝化污泥15L、全程硝化污泥5L。最終形成的混合污泥總量為12000mg/L。在啟動之后，主要通過FISH技術(shù)來對混合污泥當(dāng)中的氨氧化細(xì)菌、亞硝酸氧化細(xì)菌進(jìn)行檢測，并基于檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計當(dāng)中顯示氨氧化細(xì)菌、亞硝酸氧化細(xì)菌的種群生物量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.00%、3.24%。在接種之后半亞硝化反應(yīng)器的混合污泥為4000mg/L，在啟動之后通過結(jié)果看出，亞硝氮累積率穩(wěn)步提高，原水在通過A/O處理之后，其COD降解十分充分，因此說明本文設(shè)計使得半亞硝化系統(tǒng)污泥種群得到了優(yōu)化。
（3）ANAMMOX反應(yīng)器啟動：本文所采用的ANAMMOX反應(yīng)器因為來自于高氨氮廢水研究工作，所以其本身的處理能力已經(jīng)得到了驗證，所以本文沒有對其進(jìn)行啟動，直接以半亞硝化反應(yīng)器出水作為進(jìn)水，以此對ANAMMOX反應(yīng)器的低氨氮城市污水的脫氮性能處理能力進(jìn)行研究，研究顯示ANAMMOX反應(yīng)器的低氨氮城市污水的脫氮性能較高。
3、設(shè)計系統(tǒng)結(jié)果分析
3.1 A/O反應(yīng)器運行結(jié)果分析
本文A/O反應(yīng)器的HRT為3.6h，其中混合污泥均值為3200mg/L，在此前提下其進(jìn)出水的TP變化為4.7~8.1mg/L，均值為5.8mg/L，整體來看，其出水TP值數(shù)為0.8~3.3mg/L，在出水初期波動較大；TP去除率方面，其由原本的80%提高至95%以上，說明本文設(shè)計的除磷效率高于傳統(tǒng)工藝，主要是因為A/O反應(yīng)器的厭氧段沒有回流硝氮和亞硝氮的影響，所以厭氧區(qū)的效果得到了保證，同時在厭氧區(qū)效果發(fā)揮良好的前提下，避免了聚磷菌爭奪碳源的反硝化作用，所以，本文系統(tǒng)的原水當(dāng)中的可生化降解有機物，能夠給聚磷菌提供較好的吸收基質(zhì)。
3.2 半亞硝化反應(yīng)器運行結(jié)果分析
本文的半亞硝化反應(yīng)器的進(jìn)水量NH4+-N均值在50mg/L，而NO2、NO3的均值均維持在1mg/L范圍內(nèi)，在比較之下NH4+-N以及NO2的表現(xiàn)相對穩(wěn)定，而此兩者的濃度比例大約在1.0左右在半亞硝化反應(yīng)器運行一段時間之后，NH4+-N以及NO2的出水濃度得到了優(yōu)化，從初期的20mh/L降至10mg/L，所以半亞硝化反應(yīng)器的TN消除率提高了50%，高于傳統(tǒng)的10~20%。
3.3 ANAMMOX反應(yīng)器運行結(jié)果分析
本文ANAMMOX反應(yīng)器的HRT為1.4h，進(jìn)水NH4+-N以及NO2為1.0，在運行的初期NH4+-N以及NO2的濃度值達(dá)到了20mg/L左右，但在持續(xù)運行之后，NH4+-N以及NO2的濃度值有所下降，進(jìn)而逐步穩(wěn)定在10mg/L左右，說明本文ANAMMOX反應(yīng)器處理性能得到了優(yōu)化。
4、結(jié)語
本文主要對城市污水三污泥系統(tǒng)自養(yǎng)脫氮與強化生物除磷功能進(jìn)行了研究，研究主要將傳統(tǒng)工藝的功能參數(shù)作為比較，設(shè)計了一種活性污泥法三污泥自養(yǎng)脫氮和強化生物除磷工。設(shè)計首先將三污泥系統(tǒng)模型作為設(shè)計模型，之后介紹了本文的試驗原水，再后針對系統(tǒng)內(nèi)的各類反應(yīng)器進(jìn)行啟動，最終對反應(yīng)器啟動后的變化進(jìn)行統(tǒng)計，證實本文設(shè)計突破了傳統(tǒng)工藝的局限性。（來源：安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司）
