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濰坊濰東水處理設(shè)備有限公司
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A-A-O脫氮除磷系統(tǒng)的工藝參數(shù)及控制
A-A-O生物脫氮除磷的功能是有機(jī)物去除、脫氮、除磷三種功能的綜合,因而其工藝參數(shù)應(yīng)同時滿足各種功能的要求。如能有效地脫氮或除磷,一般也能同時地去除BOD5。但除磷和脫氮往往是相互矛盾的,具體體現(xiàn)的某些參數(shù)上,使這些參數(shù)只能局限在某一狹窄的范圍內(nèi),這也是A-A-O系統(tǒng)工藝系統(tǒng)控制較復(fù)雜的主要原因。
1.F/M和SRT。*生物硝化,是生物脫氮的前提。因而,F/M(污泥負(fù)荷)越低,SRT(污泥齡)越高。脫氮效率越高,而生物除磷則要求高F/M低SRT。A-A-O生物脫氮除磷是運(yùn)行較靈活的一種工藝,可以以脫氮為重點(diǎn),也可以以除磷為重點(diǎn),當(dāng)然也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般應(yīng)控制在0.1-0.18㎏BOD5/(kgMLVSS·d),SRT一般應(yīng)控制在8-15d。
2.水力停留時間。水力停留時間與進(jìn)水濃度、溫度等因素有關(guān)。厭氧段水力停留時間一般在1-2h范圍內(nèi),缺氧段水力停留時間1.5-2.0h,好氧段水力停留時間一般應(yīng)在6h。
3.內(nèi)回流與外回流。內(nèi)回流比r一般在200-500%之間,具體取決于進(jìn)水TKN濃度,以及所要求的脫氮效率。一般認(rèn)為,300-500%時脫氮效率佳。內(nèi)回流比r與除磷關(guān)系不大,因而r的調(diào)節(jié)*與反硝化工藝一致。
4.溶解氧(DO)。厭氧段DO應(yīng)控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO應(yīng)控制在0.5mg/L以下,而好氧DO應(yīng)控制在2-3mg/L之間。因生物除磷本身并不消耗氧,所以A-A-O脫氮除磷工藝曝氣系統(tǒng)的控制與生物反硝化系統(tǒng)一致。
5.BOD5/TKN與BOD5/TP。對于生物脫氮來說,BOD5/TKN至少應(yīng)大于4.0,而生物除磷則要求BOD5/TP﹥20。運(yùn)行中應(yīng)定期核算入流污水水質(zhì)是否滿足BOD5/TKN﹥4.0,BOD5/TP﹥20。如果其中之一不滿足,則應(yīng)投加有機(jī)物補(bǔ)充碳源。為了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做補(bǔ)充碳源。為了提高BOD5/TP值,則宜投加乙酸等低級脂肪酸。
6.PH控制及堿度核算。A-A-O生物除磷脫氮系統(tǒng)中,污泥混合液的PH應(yīng)控制在7.0之上;如果PH﹤6.5,應(yīng)外加石灰,補(bǔ)充堿度不足。
影響曝氣生物濾池反應(yīng)器反硝化作用的主要因素有哪些?
(1)碳源 反硝化細(xì)菌所能利用的碳源是多種多樣的，但從廢水生物處理生物脫氮角度分為三類，廢水中所含的有機(jī)碳源、外加碳源、內(nèi)碳源。廢水中各種有機(jī)基質(zhì)都可以作為反硝化過程中的電子供體，當(dāng)廢水中有足夠的有機(jī)物質(zhì)，就不必另外投加碳源。一般實(shí)際工程中應(yīng)控制BOD5／TN大于4：1。當(dāng)廢水中碳氮比過低，即BoD5／TN小于3：1時，需要另外投加碳源才能達(dá)到理想的去碳效果。
(2)溶解氧氧的存在會抑制硝酸鹽的還原，其原因主要為：一方面阻抑硝酸鹽還原ø的形成，另一方面可作為電子受體，從而競爭性地阻礙了硝酸鹽的還原。所以對于生物反硝化系統(tǒng)都必須設(shè)立一個不充氧的缺氧池或缺氧區(qū)段，以便使硝酸鹽通過反硝化途徑轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氮。對于曝氣生物濾池反應(yīng)器屬于生物膜法反硝化，由于生物膜層從內(nèi)到外依次存在厭氧層、缺氧層、好氧層和水膜層，雖然生物膜外層有一定的溶解氧存在，氧在向膜內(nèi)層轉(zhuǎn)移過程中不
常規(guī)生物脫氮除磷工藝流程存在著影響該工藝有效運(yùn)行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：
①厭氧與氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；
②原污水經(jīng)厭氧段進(jìn)入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時，磷釋放或反硝化不*；
③硝化菌世代繁殖時間長，要求較長的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。
對于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低，所以根據(jù)常規(guī)脫氮除磷方法，在工藝技術(shù)上存在諸多問題。相對而言，微波化學(xué)污水脫磷除氮技術(shù)投資少、運(yùn)行操作簡單、無二次污染而被廣泛應(yīng)用。
微波化學(xué)污水處理工藝去除氨氮的技術(shù)原理微波對流體中物質(zhì)進(jìn)行選擇性加熱，它通過微波場對吸波物質(zhì)的選擇性加熱、低溫催化、快速穿透等功能，達(dá)到去污除濁殺菌的效果。微波化學(xué)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)是“極性分子理論”。根據(jù)此“極性分子理論”，微波不僅可以加快化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下也能抑制反應(yīng)的進(jìn)行。除此之外，微波還可以改變反應(yīng)的途徑。微波對化學(xué)反應(yīng)的作用除了對反應(yīng)加熱引起反應(yīng)速率改變以外，還具有電磁場對反應(yīng)分子間行為的直接作用而引起的所謂“非熱效應(yīng)”。
曝氣生物濾池運(yùn)行中出現(xiàn)的異常問題有哪些及解決對策是什ô?
(1)氣對于曝氣生物濾池，當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物濃度過高或?yàn)V料層中截留的微生物膜過多時，濾料層內(nèi)局部會產(chǎn)生厭氧代謝，有可能會產(chǎn)生異ζ，解決辦法如下。 ①減少濾池中微生物膜的積累，讓生物膜正常脫膜并通過反沖洗排出池外；
②保證曝氣設(shè)施的正常工作；
③避免高濃度或高負(fù)荷污水的沖擊。
(2)生物膜嚴(yán)重脫落 在濾池正常運(yùn)行過程中，微生物膜的不正常脫落是不允許的，產(chǎn)生大量的脫膜主要是水質(zhì)原因引起的，如抑制性或有毒性污染物濃度太高或pH值突變等。解決辦法是：改善水質(zhì)，使進(jìn)入濾池的水質(zhì)基本穩(wěn)定。
膜生物反應(yīng)器中膜污染的物質(zhì)來源是活性污泥混合液。污泥混合液的組成是復(fù)雜而變化的，它包括微生物菌群及其代謝產(chǎn)物、要處理廢水中的有機(jī)大分子、小分子、溶解性物質(zhì)和固體顆粒。分置式好氧MBR工藝中，數(shù)量占多數(shù)的生物絮體起主導(dǎo)作用；厭氧MBR工藝中，消化上清液中微小膠體盡管數(shù)量相對少但對沉積層阻力貢獻(xiàn)大，無機(jī)污染物磷酸銨þ和微生物細(xì)菌一并沉積并吸附在膜表面，形成黏附性*、限制膜通量的凝膠層。而在膜的生物污染中，一個非常重要的因素是生物細(xì)胞產(chǎn)生的胞外聚合物(EPS)，EPS既在曝氣池中積累，也在膜上積累，從而引起混合液黏度和膜過濾阻力的增加。
新工藝的可行性
根據(jù)聚磷菌與硝化菌世代時間存在的差異性，通過合理控制曝氣時間及泥齡，將聚磷菌與硝化菌分別控制在兩級反應(yīng)器中優(yōu)勢生長是可行的。由于亞硝酸菌對DO的親和力較硝酸菌強(qiáng)，通過合理控制SBHBR級的DO，可以達(dá)到抑制硝酸菌活性和淘汰硝酸菌的目的，從而可將硝化作用控制在亞硝化階段；SBHBR級生物的復(fù)合生長和系統(tǒng)內(nèi)較低的DO水平，有利于系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)缺氧/厭氧宏觀環(huán)境和微環(huán)境，為同時硝化反硝化創(chuàng)造了條件；將部分富磷污泥在SBR系統(tǒng)外經(jīng)厭氧釋磷并儲碳后，再送回SBR系統(tǒng)好氧吸磷，不僅強(qiáng)化了SBR級除磷效果，同時也可使SBHBR級得到相對較多的剩余碳源，這對SBHBR級同時硝化反硝化有利；SBR級去除了大部分進(jìn)水中的有機(jī)物，消除了原水中較高的有機(jī)物濃度對硝化反應(yīng)的抑制影響；以原水作和釋磷并儲碳后的污泥為反硝化碳源，可使系統(tǒng)具有較高的反硝化速率；RSBHBR級生物的復(fù)合式生長，可較有效地避免在較低DO條件下污泥的膨脹現(xiàn)象。所以該SBR-SBHBR工藝將磷、氮分別控制在兩級反應(yīng)器中去除并同時脫碳，在理論和實(shí)踐上都是可行的。
新工藝的特點(diǎn)
上述兩級串聯(lián)工藝借鑒了AB工藝的基本思想，通過合理的操作過程，將除磷與脫氮這兩個相互矛盾的生物處理過程分別控制在兩個序批式反應(yīng)器中進(jìn)行，使系統(tǒng)既具有SBR法的靈活性，又具有AB法的性。該系統(tǒng)與常規(guī)除磷脫氮系統(tǒng)相比較具有以下特點(diǎn)。
SBR和SBHBR可以根據(jù)需要合理確定各自的運(yùn)行泥齡，解決了常規(guī)工藝中生物除磷與脫氮之間的泥齡之爭。
(4)濾池截污能力下降濾池運(yùn)行過程中，當(dāng)反沖洗正常，僅濾池的截污能力下降，這種情況可能是預(yù)處理效果不佳，使得進(jìn)水中的SS濃度較高所引起的，所以此時必須加強(qiáng)對預(yù)處理設(shè)施的運(yùn)行管理。
(5)進(jìn)水水質(zhì)異常
①進(jìn)水濃度偏高 這種情況很少出現(xiàn)。如果出現(xiàn)這種情況，則應(yīng)當(dāng)通過加大曝氣量和曝氣時間來保持污泥負(fù)荷的穩(wěn)定性。
②進(jìn)水濃度偏低這種情況主要出現(xiàn)在暴雨天氣，應(yīng)當(dāng)通過減少曝氣力度和曝氣時間來解決。
(6)出水水質(zhì)異常
①出水帶泥、水質(zhì)渾濁 這種情況的出現(xiàn)主要是生物膜厚度太厚，反沖洗強(qiáng)度過強(qiáng)或沖洗次數(shù)過頻，導(dǎo)致微生物流失，處理效率下降。解決辦法是控制酸化池出水SS的去除率，減少反沖洗次數(shù)，調(diào)整反沖洗合適強(qiáng)度。②水質(zhì)發(fā)黑、發(fā)臭 水質(zhì)發(fā)黑、發(fā)臭的原因可能是溶解氧不夠，造成污泥厭氧分解。解決辦法是加大曝氣量，提高溶解氧的含量即可。也可能是局部布水系統(tǒng)堵塞，造成局部缺氧。解決辦法是，檢修或加大反沖強(qiáng)度。
(7)出水呈微黃色 主要原因是生物濾池進(jìn)水化學(xué)除磷的加藥量太大，鐵鹽超標(biāo)，減小加藥量即可。
工藝原理及過程
A-A-O生物脫氮除磷工藝是活性污泥工藝,在進(jìn)行去除BOD、COD、SS的同時可生物脫氮除磷,其工藝流程如圖1所示。
在好氧段,硝化細(xì)菌將入流污水中的氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮,通過生物硝化作用,轉(zhuǎn)化成硝酸鹽;在缺氧段,反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用,轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氪髿庵?從而達(dá)到脫氮的目的;在厭氧段,聚磷菌釋放磷,并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通過剩余污泥的排放,將磷去除。以上三類細(xì)菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除實(shí)際上以反硝化細(xì)菌為主。污水進(jìn)入曝氣池以后,隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5濃度逐漸降低。在厭氧段,由于聚磷菌釋放磷,TP濃度逐漸升高,至缺氧段升至高。在缺氧段,一般認(rèn)為聚磷菌既不吸收磷,也不釋放磷,TP保持穩(wěn)定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段,NH3-N濃度穩(wěn)中有降,至好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,NH3-N逐漸降低。在缺氧段,由于內(nèi)回流帶入大量NO3-N,NO3-N瞬間升高,但隨著反硝化的進(jìn)行,NO3-N濃度迅速降低。在好氧段,隨著硝化的進(jìn)行,NO3-N濃度逐漸升高。
接觸氧化法運(yùn)行管理中應(yīng)注意哪些問題?
(1)填料的選擇 填料是附著生物膜生長的介質(zhì)，可直接影響接觸氧化池中微生物生長數(shù)量、空間分布狀況、代謝活性等，還對接觸氧化池中布水、布?xì)猱a(chǎn)生影響。除考慮壽命長、價格適中等通常的要求外，還應(yīng)考慮廢水的性質(zhì)和濃度等因素。例如：處理高濃度廢水時，由于微生物產(chǎn)量高、生長快，微生物膜較厚，應(yīng)使用易于生物膜脫落的填料，通常使用彈性填料。當(dāng)處理低濃度廢水時，微生物增長較慢，生物膜較薄，應(yīng)盡可能較少生物膜的脫落，增強(qiáng)生物膜的附著力，可選擇易于掛膜和比表面積較大的軟性纖維填料或組合填料。在生物脫氮系統(tǒng)的硝化區(qū)段，由于硝化細(xì)菌是一類嚴(yán)格好氧微生物，只生長在生物膜的表層，因此好選樣空間分布均勻，且比表面積較大的懸浮填料或彈性立體填料。對懸浮填料除了按上述標(biāo)準(zhǔn)注意其空間形狀結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)注意其相對密度，以附著生物膜后相對密度略大于水為佳，這樣在曝氣后可使填料似活性污泥一樣在接觸氧化池內(nèi)上下翻騰，以利與污水中有機(jī)物向生物膜中轉(zhuǎn)移和對曝氣氣泡的切割，增強(qiáng)傳質(zhì)效果，并有利于過厚的生物膜脫落。
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