改良型A_2O工藝的除磷脫氮運行效果

1、工程實例改良型A2O工藝的除磷脫氮運行效果周斌(常州市排水管理處,江蘇常州213002摘要:結(jié)合常州市城北污水廠的實際,介紹了改良型A2O工藝除磷脫氮的處理效果。實踐表明,改良型A2O工藝與傳統(tǒng)工藝相比,除TN去除率略有下降外,對有機(jī)物、N H3-N及T P 的去除率均有較明顯的上升,對T P的去除效果更優(yōu),同時運行成本得到降低。關(guān)鍵詞:A2O工藝;改良型;除磷脫氮中圖分類號:X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C文章編號:1000-4602(200107-0046-03A2O工藝目前在城市污水處理廠中有較為廣泛的應(yīng)用,它是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝及生物除磷工藝的結(jié)合。在厭氧段,聚磷菌釋放磷

2、并吸收低級脂肪酸等易降解的有機(jī)物;在缺氧段,反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過反硝化作用轉(zhuǎn)為氮氣逸出,從而達(dá)到脫氮的目的;而好氧段一方面降解有機(jī)物,另一方面將氨氮及由有機(jī)氮氨化成的氨氮通過生物硝化作用轉(zhuǎn)為硝酸鹽。此外,厭氧段釋放出的磷在好氧條件下被活性污泥吸附并隨剩余污泥排放而達(dá)到除磷的目的。由此可見, A2O工藝脫氮的作用是須將經(jīng)過好氧段硝化作用后的硝酸鹽回流至缺氧段進(jìn)行反硝化才能達(dá)到,這就是傳統(tǒng)A2O工藝須增設(shè)混合液回流的原因所在。而且,傳統(tǒng)理論認(rèn)為該工藝的脫氮效果受內(nèi)回流量的控制,因此在現(xiàn)有A2O工藝設(shè)計中往往設(shè)計了內(nèi)回流比為200%300%的回流裝置以保證脫氮效果。另外,保持200%3

3、00%的內(nèi)回流比勢必需要較大的動力消耗,增加了運行成本。1城北污水處理廠概況常州市城北污水處理廠始建于1995年,是常州市利用世界銀行貸款建設(shè)的常州市污水治理一期工程的主體工程,目前處理規(guī)模為10104m3/d。該廠一期(5104m3/d采用傳統(tǒng)活性污泥法,二期(5104m3/d采用A2O工藝。二期工程于1999年6月投運不久,即遇到一個較為棘手的問題:該廠進(jìn)水中所含工業(yè)廢水的比例較高,工業(yè)廢水中又以印染、毛條、化工廢水為主,約占整個工業(yè)廢水的80%。由于其中一家排污單位排放的廢水中油脂類很高(最高達(dá)8000mg/L,一般為20003000mg/L,致使反應(yīng)池上覆蓋著一層泡沫,上面沾著厚厚的污

4、泥碎屑,平常根本看不見反應(yīng)池的液面,雖多次用泵沖、用濾網(wǎng)撈,但收效甚微。一個偶然的機(jī)會,突然發(fā)現(xiàn)若停止內(nèi)回流,這種情況便會逐漸消失,于是為消除泡沫,該廠決定臨時取消混合液回流,設(shè)想待泡沫消失后即恢復(fù)傳統(tǒng)A2O工藝的運行。但隨著檢測數(shù)據(jù)的不斷反饋,發(fā)現(xiàn)取消內(nèi)回流后,不僅沒有影響有機(jī)物、氮、磷的去除,反而磷的去除效果更好,而且運行成本得到降低。常州市城北污水廠二期工程由常州市市政工程設(shè)計院設(shè)計,其工藝流程如下 :該廠二期工程設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1。中國給水排水表1二期工程設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)表mg/L 污染物質(zhì)進(jìn)水出水BOD 520030COD Cr 400120SS30030NH 3-N 3015T

5、P42生物反應(yīng)池的設(shè)計參數(shù)如下:(厭氧:1.4h ,缺氧:2.8h ,好氧:7.0h 容積比為厭氧缺氧好氧=125污泥負(fù)荷=0.15kgBOD 5/(kgML SS d 混合液最大回流比=200%2運行結(jié)果二期工程于1999年6月投運,6月8月基本按傳統(tǒng)A 2O 工藝運行,而1999年9月至今按改良型A 2O 工藝運行。1999年6月8月運行情況與2000年6月8月運行情況的對照見表2。表2傳統(tǒng)型與改良型A 2O 工藝運行情況對照項目COD Cr BOD 5SS NH 3-N TNT P0.0711.40.15去除率(%由表2可以看出,采用改良型A 2O 工藝后,COD Cr 、S S 、N

6、H 3-N 、T P 去除率有不同程度的提高,尤以T P 去除率的提高為最多,而TN 去除率略有下降。1999年6月8月的出水S S 值較高(27mg/L ,估計與反應(yīng)池面所積累的碎污泥有關(guān)。為反映改良型A 2O 工藝對溫度的適應(yīng)能力,將二期工程于1999年12月2000年1月與2000年7月8月運行情況的對照列于表3。表3改良型A 2O 工藝在不同溫度下的去除效果項目COD Cr BOD 5SS NH 3-N TNT P1999年12月2000年1月進(jìn)水(mg/L 52121723519.836.3 3.3出水(mg/L 38由表3可以看出,就去除率而言,冬季與夏季的差別不大。分析原因,可能

7、是由于1998年底進(jìn)網(wǎng)工業(yè)廢水較多,且絕大部分企業(yè)排放廢水嚴(yán)重超過G B 89781996三級排放標(biāo)準(zhǔn),使得城北廠1999年進(jìn)廠污染物指標(biāo)較高,而2000年開始,排管處與市環(huán)保局聯(lián)合加強了對污染源頭的管理工作,使城北廠進(jìn)廠污染物指標(biāo)明顯下降,但去除率相似是否是因為進(jìn)水濃度的差異尚需進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。為摸索改良型A 2O 工藝在不同工藝段污染物的降解情況,于2000年12月2001年2月分別按進(jìn)水、厭氧池出水、缺氧池出水及二沉池出水對主要污染物指標(biāo)進(jìn)行了分析,檢驗結(jié)果見表4。表4各工藝段對污染物的降解情況mg/L采樣時間采樣地點COD CrBOD 5T P TN NO 3-N NO 2-N200

8、0年12月27日進(jìn)水23812月28日進(jìn)水3151月4日進(jìn)水1942001年1月10日進(jìn)水3541月11日進(jìn)水3702月21日進(jìn)水3982月22日進(jìn)水32128日進(jìn)水2631日進(jìn)水346124從結(jié)果可以看出,厭氧段對有機(jī)物(以COD Cr為例降解率平均為48.5%,缺氧段平均為7.6%,好氧段平均為29.4%。由此可見,有機(jī)物的降解機(jī)理與傳統(tǒng)A2O工藝一致,即污水進(jìn)入好氧段時其有機(jī)物指標(biāo)已大大降低,實際上,好氧段基本在極低有機(jī)負(fù)荷下運行。此外,還可以看出,厭氧段對TN 已經(jīng)有所去除,只是幅度不大,而厭氧段與缺氧段出水TN相差不大,說明該改良型A2O工藝的缺氧段對TN去除效果不大,而該工藝對TN

9、的去除主要體現(xiàn)在好氧段,表明好氧段實際存在著反硝化作用,其作用比缺氧段大得多。TN的去除是否只有反硝化這一條途徑?剩余污泥的排放是否對TN的去除有積極的作用?這提示我們對反硝化機(jī)理及作用條件的研究尚需深入。3經(jīng)濟(jì)分析該廠二期工程設(shè)計內(nèi)回流泵為6臺,4用2備,功率為16kW,電價按0.65元/(kWh計算,若取消內(nèi)回流,則全年可節(jié)省電費36.44萬元,污水處理成本大約下降4.5%,這還不包括設(shè)備維修、保養(yǎng)、更換等費用。4結(jié)論與建議城北污水廠二期工程的運行實踐表明,改良型A2O工藝與傳統(tǒng)A2O工藝相比,除TN去除率略有下降外,對有機(jī)物、N H3-N及T P的去除率均有明顯的上升,尤以對T P的去除

10、效果為佳,這種工藝較傳統(tǒng)A2O工藝更適合于城北廠的進(jìn)水水質(zhì)。取消混合液回流是對傳統(tǒng)A2O工藝的一種改良,它可以提高對有機(jī)物、N H3-N及T P的去除,而且可降低運行成本。此外,該工藝運行結(jié)果受溫度的影響不太明顯。建議有關(guān)科研單位加強對此工藝的研究,找出其理論上的原因,便于設(shè)計、運行單位引用,同時建議同類型的有興趣的同行進(jìn)行該工藝的運行試驗,積累數(shù)據(jù),以便進(jìn)一步確定其是否具有推廣價值。由于該廠按傳統(tǒng)A2O工藝運行時間不長,數(shù)據(jù)量(尤以T P、TN、N H3-N等不多,計劃在適當(dāng)時機(jī)恢復(fù)傳統(tǒng)A2O工藝的運行,以便于工藝比較,增強說服力。參考文獻(xiàn):的中試研究J.給水排水,2000,26(6:7-10.電話:(05198123119收稿日期:2001-03-26信息中國的環(huán)保市場將歷久50年不衰隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,加強生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù),綜合治理城市環(huán)境污染,大力發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)已被提到議事日程,并成為國家“十五”計劃的熱點之一。據(jù)統(tǒng)計,“九五”期間國家在環(huán)境保護(hù)和污染控制方面投入的資金約為4500億元,其中包括政府撥款、地方自籌和工業(yè)企業(yè)自身的投入,而用于大江、大湖水污染治理和城市污水集中治理的投資就達(dá)1800億元。目前,我國每年用于環(huán)保