图2 A/O与VIP组合工艺图
① 通过调整混合液循环,控制回流到缺氧区的硝酸盐含量,这是控制缺氧区硝酸盐含量的有效途径之一。当缺氧区末端硝酸盐含量近于零或在设计值范围内,就可大大降低甚至全部消除厌氧区的硝酸盐负荷,为厌氧区聚磷菌优先吸收和存储有机物创造最佳环境。
② 通常认为好氧区DO浓度太低(<1
mg/L)不利于磷的吸收,DO浓度太高(>2.5 mg/L)则回流到缺氧区的DO会增加,反硝化可能受到限制,NO-3-N浓度高,影响厌氧区磷的有效释放。李村河污水处理厂利用鼓风机自动控制系统,通过溶解氧探测仪自动调节空气电动蝶阀,控制鼓风机风量,有效地将好氧出水DO控制在1.5~2.5
mg/L左右,收到较好效果。
③ 污水经初沉后可一部分进厌氧区,为聚磷菌有效释磷提供发酵基质,一部分进入缺氧区,为反硝化反应提供有机基质,强化了厌氧区和缺氧区的功能。
④ 按生物生长及生化反应各阶段需氧量的规律布置曝气头密度,合理分配供氧量。如图2所示,沿反应区水流方向,供氧量分别为38%、26%、26%和10%,即4个廊道曝气头的分布密度依次为38%、26%、26%和10%。这种布置曝气头的方式不仅有利于节能降耗,而且有助于通过溶解氧仪调节鼓风量,控制好氧区出水的DO浓度。
⑤ 在好氧混合液进入二沉池之前,剩余污泥以好氧混合液形式直接排入浓缩池,降低了剩余污泥经沉淀、浓缩等后续处理单元的厌氧释磷机会。由于好氧混合液直接排入浓缩池,使浓缩池的水力停留时间变得易于控制,现该厂严格将其水力停留时间控制在12 h内,加之好氧混合液中DO和NO-3-N的存在,进一步抑制了浓缩池释磷机会。
⑥ 为便于在运行中根据需要调整工艺,设计中采取进水点、污泥回流点、混合液回流点的多点设置,通过渠道和闸门进行切换控制,以便于按A/O、A2/O、VIP及其组合工艺运行。在好氧区前端还设置了选择段,在该段既安装曝气头,又安装水下搅拌器,可根据水质及季节因素,灵活设置一段工艺。
⑦ 好氧区1#廊道DO>4
mg/L,以强化硝化程度。同时强化磷的吸收,提高除磷脱氮效率。
3 生物除磷脱氮运行效果
李村河污水处理厂的设计进、出水水质如表2所示,主要设计参数及1999年实际运行工艺参数见表3。目前所接纳的污水中约70%为工业废水,以化工、造纸、棉纺印染为主,1999年部分月份实际运行结果(见表4)表明,处理工艺运行稳定,出水达标。
表2 李村河污水处理厂的设计进、出水水质 mg/L
参数 |
BOD5 |
COD |
SS |
NH3-N |
TKN |
TP |
进水 |
400 |
900 |
700 |
60 |
90 |
5 |
出水 |
30 |
150 |
30 |
25 |
|
1 |
表3 主要设计参数及1999年实际运行参数
参数 |
流量 |
泥龄 |
HRT |
非曝气 |
污泥回流 |
供气量 |
MLSS |
污泥负荷 |
设计参数 |
80
000 |
15~20 |
21 |
0.35 |
70~100 |
56
000 |
3.5 |
0.14 |
运行参数 |
60
000 |
15 |
28 |
0.35 |
100 |
30
000 |
7 |
0.083 |
表4 1999年1~6月进、出水水质水量月平均值
日 |
水量 |
BOD5 |
COD |
SS |
NH3-N |
TP | |||||
进 |
出 |
进 |
出 |
进 |
出 |
进 |
出 |
进 |
出 | ||
1月 |
59
008 |
528 |
10 |
1
724 |
60 |
1
359 |
12 |
30 |
4.3 |
|
|
2月 |
62
331 |
668 |
9 |
1
988 |
55 |
1
477 |
12 |
39 |
6.9 |
|
|
3月 |
60
125 |
662 |
8 |
1
570 |
48 |
1
413 |
11 |
40 |
5.0 |
|
|
4月 |
58
764 |
736 |
8 |
2
264 |
54 |
1
123 |
12 |
44 |
1.7 |
7.6 |
0.8 |
5月 |
65
321 |
961 |
16 |
2
963 |
83 |
1
963 |
26 |
42 |
1.9 |
6.9 |
1.0 |
6月 |
61
095 |
849 |
13 |
2
357 |
65 |
1
912 |
19 |
66 |
6.2 |
31 |
6.5 |
注 6月份进水TP值高的原因是污泥脱水不及时,造成剩余污泥在浓缩池及脱水机房储泥池发生厌氧释磷,释放的磷随上清液和脱水后液体又返回到处理系统。 |
4 运行总结
① 除磷脱氮的效果很大程度上取决于DO值的控制。应选择适宜的DO浓度分布,使其既不降低磷酸盐的去除效果,又不抑制对磷的过量吸收,也不抑制硝化作用。应进一步加强对DO浓度的控制方式、方法和正确的DO浓度分布的研究。
② 运行中对厌氧区的释磷、缺氧区的反硝化与释磷,以及好氧区的硝化与吸磷功能的强化很重要,不应忽视。对浓缩池、二沉池的强化管理,既要抑制浓缩池的释磷,也要避免污泥在二沉池中停留过长而释磷。
③ 运行中应注意初沉池的两面性。其一是初沉池对减轻后续构筑物的有机物和SS负荷具有重要作用;其二是反硝化和聚磷菌都要求有足够的碳源和易降解COD,当进水碳源和易降解COD不充足时,初沉池就会加剧碳源不足的程度。所以在采用除磷脱氮工艺设计初沉池时,应有旁通管道,以便必要时超越初沉池直接进入生物系统。