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3種解決方案幫你解決污水廠的脫氮除磷問題

所屬分類:解決方案      發(fā)布時(shí)間:2019-10-15

       污水廠要進(jìn)行脫氮除磷的話,一般會上 A2/O 工藝,這個(gè)工藝結(jié)構(gòu)簡單、水力停留時(shí)間(HRT)短且易于控制。目前挺多污水廠都是采用傳統(tǒng) A2/O 工藝進(jìn)行污水處理。


       然而,生物脫氮除磷的過程中涉及硝化、反硝化、攝磷和釋磷等多個(gè)生化過程,而每個(gè)過程對微生物組成、基質(zhì)類型及環(huán)境條件的要求存在許多差異。


       在傳統(tǒng) A2/O 工藝的單泥系統(tǒng)中高效地完成脫氮和除磷兩個(gè)過程,就會發(fā)生各種矛盾沖突,比如泥齡的矛盾、碳源競爭、硝酸鹽及溶解氧(DO)殘余干擾等。



傳統(tǒng)A2O工藝改進(jìn)策略:

       1、基于 SRT 矛盾的復(fù)合式 
       A2/O工藝在傳統(tǒng) A2/O工藝的好氧區(qū)投加浮動(dòng)載體填料, 使載體表面附著生長自養(yǎng)硝化菌,而 PAOs 和反硝化菌則處于懸浮生長狀態(tài),這樣附著態(tài)的自養(yǎng)硝化菌的 SRT 相對獨(dú)立,其硝化速率受短 SRT 排泥的影響較小,甚至在一定程度上得到強(qiáng)化。 


       懸浮污泥 SRT、填料投配比及投配位置的選擇不僅要考慮硝化的增強(qiáng)程度,還要考慮懸浮態(tài)污泥 含量降低對系統(tǒng)反硝化和除磷的負(fù)面影響。


       載體填料的投配并不意味可大幅度增加系統(tǒng)排泥量,縮短懸浮污泥 SRT 以提高系統(tǒng)除磷效率;相反,SRT 的 縮短可能降低懸浮態(tài)污泥(MLSS)含量,從而影響 系統(tǒng)的反硝化效果,甚至造成除磷效果惡化。 


       研究表明,當(dāng)懸浮污泥 SRT 控制為 5 d 時(shí),復(fù)合式 A2/O 工藝的硝化效果與傳統(tǒng)  A2/O工藝相比, 兩者的硝化效果無明顯差異,復(fù)合式  A2/O工藝的載 體填料不能完全獨(dú)立地發(fā)揮其硝化性能;若再降低懸浮污泥 SRT 則因系統(tǒng)懸浮污泥含量的降低致使 硝酸鹽積累,影響厭氧磷的正常釋放。 


       2、基于“碳源競爭”角度的工藝 
       解決傳統(tǒng)  A2/O工藝碳源競爭及其硝酸鹽和 DO 殘余干擾釋磷或反硝化的問題,主要集中在 3 方面:


       針對碳源競爭采取的解決策略,如補(bǔ)充外碳源、反硝化和釋磷 重新分配碳源(如倒置  A2/O工藝)等;


       解決硝酸鹽干擾釋磷提出的工藝改革,如 JHB、UCT、MUCT 等工藝;


       針對 DO 殘余干擾釋磷、反硝化的問題, 可在好氧區(qū)末端增設(shè)適當(dāng)容積的“非曝氣區(qū)”。 


       3、兼顧 SRT 矛盾及“碳源競爭”工藝 
       (一)新型雙污泥脫氮除磷工藝 
       新型雙污泥脫氮除磷工藝(PASF)工藝也可謂是傳統(tǒng) A2/O 與曝氣生物濾池(BAF)的組合工藝, 是以分相培養(yǎng)為基礎(chǔ)的雙泥系統(tǒng),能更好地滿足各功能微生物對環(huán)境、營養(yǎng)物質(zhì)及生存空間的最佳需 求。


       在工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行過程中,通過縮短前端 A2 /O 工藝好氧區(qū)的 HRT,將硝化過程從中分離而順序“嫁接”于二沉池后端的 BAF。


       對于 PAOs 的厭氧釋磷而言,因前端的污泥單元不承擔(dān)硝化功能,在理想條件下外回流污泥中不含有硝酸鹽,為 PAOs 釋磷創(chuàng)造了良好的“壓抑”環(huán)境,使其優(yōu)先利用原水中的 VFAs 類物質(zhì)合成 PHAs 并釋放磷;


       再者,也因長 SRT 硝化菌以生物膜形式固著生長在填料表面而短SRT 的 PAOs 和反硝化菌呈懸浮態(tài)生長在前端的污泥單元,實(shí)現(xiàn)了硝化菌與反硝化菌、PAOs 等功 能微生物的 SRT 分離,緩解了 SRT 矛盾。


       決定缺氧區(qū)反硝化效果的因素主要有2個(gè):進(jìn)入缺氧區(qū)的優(yōu)質(zhì)碳源(VFAs 和 PHAs)含量及來自 BAF 的內(nèi)回流硝化液中的硝酸鹽含量。


       當(dāng)進(jìn)水 C/N 較高時(shí),硝酸鹽成為反硝化的限制因子,隨著內(nèi)回流比的增大缺氧區(qū)異養(yǎng)反硝化效果也相應(yīng)提高,但升高幅度卻呈遞減趨勢;


       而當(dāng)進(jìn)水 C/N 較低時(shí),因碳源成為反硝化的限制因子,根據(jù)異養(yǎng)反硝化菌和反 硝化 PAOs 對電子受體的競爭機(jī)制,適當(dāng)提高內(nèi)回 流硝酸鹽負(fù)荷的方式刺激反硝化聚磷菌(DPAOs) 的優(yōu)勢生長,使其以硝酸鹽為電子受體,并以 PHAs 為電子供體進(jìn)行同步反硝化脫氮除磷,實(shí)現(xiàn)“一碳 兩用”,同時(shí)可節(jié)省系統(tǒng)的能耗,減少污泥產(chǎn)量。 

       (二)、雙循環(huán)兩相生物處理工藝
       雙循環(huán)兩相生物處理工藝(BICT)是在序批式活性污泥法的基礎(chǔ)上,增設(shè)獨(dú)立的生物膜硝化反應(yīng)器,使自養(yǎng)硝化菌與反硝化菌、PAOs 等異養(yǎng)菌分相培養(yǎng),以克服脫氮與除磷間的 SRT 矛盾及硝酸鹽、 DO 干擾釋磷而開發(fā)的污水處理新工藝,其主體單元由厭氧生物選擇器、序批式懸浮污泥主反應(yīng)器、生物膜硝化反應(yīng)器組成。


       (三)、BCFS 工藝 
       BCFS 工藝(Biologische Chemische Fosfaat Stikstof verwijdering) 可實(shí)現(xiàn)磷的完全去除和氮的最佳脫除。

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