UCT工艺和倒置A^2／O工艺的除磷条件研究

河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTRY 2010年7月 第27卷 第 7期(下) UCT工艺和倒置 A2／O工艺的除磷条件研究 王志辉 ，翟 敏 (郑州市污水净化有限公司，河南 郑州 450001) 【摘要】：城镇污水处理厂同时运行 UCT和倒置 A ／O两种工艺，结果表明在出水氨氮及其他指标达均达到 GB18918—2002中规定的一级 B 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的前提下，出水 TP较难达标。分析了进水负荷、溶解氧、泥龄、回流比等因素 对除磷效果的影响，探讨了除磷效果最佳的运行条件。 【关键词】：UCT工艺 ；倒置A ／O工艺 ；脱氮除磷 【中图分类号】：X703 【文献标识码】：A 【文章编号】：1003—3467(2010)14—0018—02 1 前言 倒置A ／0工艺是缺氧池在前，厌氧池在后，对 比一般 A ／O工艺，其位置是倒置的。当工艺要求 硝化、除磷而不要求脱氮时，没有必要对全部污水进 行脱氮处理，只需对回流污泥脱氮，其 目的是为了消 除回流污泥中硝态氮对除磷的不利影响，提高除磷 效率。回流污泥是返回厌氧池的，需要在进入厌氧 池前脱氮，厌氧池后边并不需要脱氮，也就是说缺氧 池理应设在厌氧池前，而不是在厌氧池后。 倒置缺氧池带来的主要问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 是对碳源的争夺。 原污水先进入缺氧池再进入厌氧池 ，污水中的易生 物降解有机物将优先被硝化菌利用，聚磷菌将得不 到足够碳源，达不到除磷目的，因此，必须将原污水 分配给缺氧池和厌氧池，直接进入厌氧池的污水为 聚磷菌提供碳源，进入缺氧池的污水则为反硝化菌 提供碳源，其目的是为了提高除磷效率。 UCT(University of Cape town)工艺是南非开普 敦大学提出的一种脱氮工艺，它与 A ／0工艺的不 同之处在于回流污泥不是回流到厌氧反应器，而是 回流到缺氧反应器，防止硝态氮进入厌氧反应器，影 响聚磷菌释放磷。UCT工艺还增加了从缺氧反应 器到厌氧反应器的回流，这种缺氧回流液经过反硝 化脱氮，硝态氮浓度大大降低，不会破坏厌氧状态。 UCT工艺减小了厌氧反应器的硝酸盐负荷，提 高了除磷能力，达到脱氮除磷 目的。但由于增加了 回流系统，操作运行复杂，运行费用相应提高。 2 工艺运行现状分析 在设计为 UCT工艺的污水厂里，郑州某污水厂 实际运行的UCT和倒置 A ／O两种工艺出水的情况 比较相似，即COD、BOD、SS常年均已经达到一级 A 的标准，出水的氨氮在夏季在 l mg／L以下，冬季不 超过临界点 10 mg／L，总氮在冬季不超出20 mg／L， 平时在 10 mg／L左右。但是出水的总磷不稳定，控 制不好 ，会影响出水TP超出1 rng／L，日常均值为 】．3 mg／L，实际生产运行经验表明，在保持出水氨氮 等指标达标的条件下，始终保持出水 TP在 1 mg／L 是 比较困难的。 2．1 运行影响条件分析 在除磷工艺中，除磷是利用了聚磷菌的过量吸 磷作用，在厌氧状态下，聚磷菌能吸收污水中的乙 酸、甲酸、丙酸和乙醇等极易生物降解的有机物质， 贮存在体内作为营养源，同时将体内贮存的聚磷酸 盐以POi一一P的形式释放出来，以便获得能量。在 好氧状态下，聚磷菌将体内贮存的有机物氧化分解， 产生能量，同时将污水的POj一一P超量吸收至体 内，以聚磷酸盐的形式贮存起来。这样在排放的剩 余污泥中便含有大量的磷，从而达到除磷的目的。 影响生物除磷的因素比较多，就 目前对两种 UCT工艺和倒置 A ／O工艺影响条件分析来看，主 要为以下因素及控制要求： ①负荷的影响。进水浓度有机物不够，特别是 厌氧进水口挥发性脂肪酸(VFA)偏低不能达到处 收稿日期：2010—05—21 作者简介：王志辉(1981一)，男，工程师，主要从事污水处理工作，通讯联系人：李嘉柯，E—mail：woshilijiake@163．corn。 2010年 7月 第 27卷 第 7期(下) 河南化工 HENAN CHEMICAL INDUSTRY ·l9· 理需求，或负荷的冲击过大，一般(F／M)负荷应该 控制在 0．1～0．18 kg BOD ／(kgMLVSS·d)是比较 稳定的。 ②溶解氧的控制。厌氧段的厌氧效果不好即达 不到绝对厌氧的效果，既溶解氧在 0．2 mg／L以下， 甚至 0 mg／L，同时硝态氮的浓度在4 mg／L以下(否 则必须降低回流比)使磷得到充分释放，或者是好 氧段溶解氧不足，好氧吸收磷不充分，出水口溶解氧 过低，造成二沉池二次释磷，都会影响到出水 TP的 达标，就要求生物池好氧廊道 0．5～3 mg／L，末端控 制在 2～4 mg／L。 ③污水的进水总磷的浓度偏高。超过实际设计 数值，即进入厌氧段的污水中BOD ／TP小于 20，甚 至小于 10，这种情况，可以做初沉池超越，提高负 荷，或者升级改造进行化学除磷。 ④进水的pH值不稳定。工业酸性废水或其他 会突然改变污水系统 pH值的水源进入，会直接影 响总磷在厌氧段释放，运行管理中要避免 pH值的 冲击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失， 例如进水 pH值突然降低 ，会导致细胞结构和功能 损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷 的快速释放，影响除磷效果。 ⑤泥龄过长。一般控制在 8—20 d，聚磷菌是世 代时间3 d的微生物，硝化菌为长世代(30 d)时间 微生物，聚磷菌和硝化菌在泥龄上存在矛盾。若泥 龄太长不利于除磷；泥龄太短，硝化菌无法存活。 ⑥浓缩和脱水的上清液二次释放。在污泥处理 过程中时间停留过长，造成磷二次释放到浓缩和脱 水的上清液中，上清液随着进水重新进入系统，增大 了系统磷的负荷，甚至造成磷在整个系统中反复循 环富集，使出水总磷严重不达标。 ⑦厌氧段停留时间。污水污泥混合液经过 2 h 厌氧后，磷的释放已甚微，在有效释放过程中，磷的 释放量与有机物的转化量之间存在着 良好的相关 性，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使污泥的好 氧吸磷能力大大提高，厌氧段每释放 1 mgP，在好氧 条件下可吸收 2．0～2．4 mgP；但厌氧时间加长，无 效释放会逐渐增加，平均厌氧释放 1 mgP，所产生的 好氧吸磷能力将降至 1 mgP以下，甚至达到 0．5 mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好。在 一 般情况下，厌氧区的水力停留时间1～1．5 h，即可 满足要求。 ⑧水温的影响。硝化菌对温度的变化很敏感， 一 般生物池系统温度在 12～35℃之间，生产中冬季 由于温度偏低硝化效果受到抑制，只能勉强维持，为 保障氨氮出水达标，采用增大泥龄 SRT来应付低温 对硝化的影响，但对出水 TP会造成影响，所以冬季 要采取提高生物池污泥浓度和控制泥龄，来平衡硝 化和除磷。 ⑨其他回流系统。外回流一般控制在 50％ ～ 65％(依据厌氧段的 NO 一N浓度小于 4 mg／L以 内)，回流过低会造成二沉的污泥停留时间过长，在 二沉形成磷的二次释放。好氧回流控制在 100％， UCT工艺中要保障缺氧处于最大回流状态，实际控 制在 150％。 2．2 采取的强化除磷方法 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 为提高生物除磷能力，必须保证挥发性脂肪酸 (VFA)的供给，在大多数城市污水中，溶解性 BOD 仅占BOD总量的 40％ ～60％(本厂 BOD ／COD= 0．52)。颗粒性有机物所占的比例大，通过采取适 当的措施，让颗粒性机物转化成 VFA，将提高除磷 系统的除磷能力。VFA提高的途径有两种方法，一 种方法是深度性初沉池，一种为另设发酵池，发酵池 的污泥回流提供了更好有效的固体转化，并使发酵 VFA释放到初沉的出水中。该方法 南非干¨加拿 大实现了工程化，通过实验和生产试验发现，固体停 留时间、pH值和污泥浓缩度的影响初沉发酵池的发 酵效果。 倒置 A ／O工艺为两点进水，两点进水的分配 根据实际效果，需要不段摸索，目前就该厂运行稳定 的分配为1：1的分配原则，且实际运行效果比较 好。 冬季的总氮逐步上升，可以加大好氧内回流，控 制溶解氧，提高反硝化的量，当氨氮有上升趋势时可 以加大曝气量，通过外回流量调节提高生物池的浓 度，提高硝化量，控制水量调节系统负荷，使出水的 氨氮和总磷达标。 3 结论 根据生产中不同生产运行工艺效果，只要达到 相对稳定生产处理条件，都是可以使出水达标的，总 磷出水得到降低。 要使出水 TP得到控制，就必须在满足系统碳 源(挥发性有机物)要求下，确保磷在系统中的释放 和吸收，减少系统总磷的二次释放量，控制好脱氮和 除磷的平衡。