脱氮处理工艺调控

1濮阳市污水处理厂脱氮处理工艺调控方案一、生物脱氮处理机理A2/O生物脱氮除磷工艺也称A-A-O工艺，是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。整个工艺流程分为厌氧段、缺氧段及好氧段。在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一并被去除。A2/O生物脱氮除磷系统的活性污泥中菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌组成，专性厌氧菌和一般专性好氧菌等菌群均基本被工艺过程所淘汰。在好氧段，硝化细菌将入流的中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化为氮气逸入大气中，从而达到脱氮目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。作者经过十几年的污水处理厂工艺运行，摸索出了脱氮的有效的经济的方法，并应用于濮阳市污水处理厂实际运行中，从而产生了较大的效益。二、濮阳市污水处理厂概况2濮阳市污水处理厂是国家“三河三湖”治理中海河流域治理的一个重点项目，该工程由中国市政工程中南设计研究院设计，设计规模10万m3/d，采用深水微孔曝气A2/O氧化沟工艺，工程总投资14607万元，。污水处理工艺：采用A2/O法，即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。该工艺是国内外最常用的脱氮除磷工艺，脱氮除磷效果稳定，维护管理简单。污水污泥处理工艺流程如图1所示。粗格栅进水泵房细格栅涡流沉砂池A/A/O生物处理池进水二沉池接触消毒池排河加氯污泥泵房污泥回流污泥浓缩池剩余污泥污泥脱水车间泥饼外运填埋图1污水处理工艺流程污泥处理工艺：采用重力浓缩、带式压滤机脱水处理工艺。浓缩池上清液和带式压滤机滤液进入专门设置的除磷池进行化学除磷处理。脱水后污泥处置采用卫生填埋处置方式。工程于2000年6月份开始建设，2002年12月投入运行，出水执行《污水综合排放标准》GB8978-1996二级处理一级排放标准,该标准于1998年1月1日实施，是一个适合大多数企业排污控制的综合性标准。随着国家城镇污水处理厂的大力建设，为加强城镇污水处理厂污染物的排放控制和污水资源化利用，维护良好生态环境，国家环保总局于2002年123月2日颁布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》，该标准于2003年7月1日实施。表1为两个标准限值比较。氨氮（mg/l）TN（mg/l）COD（mg/l）BOD（mg/l）SS（mg/l）TP（mg/l）《污水综合排放标准》二级处理一级排放标准限值15无6020200.5《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B限值8206020201.5《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A限值5155010100.5表1：两个标准限值比较从上表可以看出，《污水综合排放标准》对污水处理厂排水TN没有限值，对氨氮执行15mg/l；《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准对污水处理厂排水TN执行15mg/l，对氨氮执行5mg/l。濮阳市污水处理厂在设计时没有考虑TN的去除，对氨氮排放设计值也远远大于一级A限值。三、工艺调控方案1、氧化沟进水的分配系统原进水为污水依次进入氧化沟厌氧区、缺氧区、好氧区，三段比例为9:20:51。污泥内回流从好氧区进入缺氧区，完成反硝化反应。如图2所示。为有效去除TN，氧化沟的进水根据功能区的作用不同分2个区域分别进水，即厌氧区进水1和缺氧区进水2。厌氧区进水主要作用是与回流污泥进行混合，新进入的污水为聚磷菌4生长繁殖提供大量的能量，同时为聚磷菌的释磷创造有利的厌氧环境。由于反硝化反应在缺氧区进行，需要大量的有机物，在缺氧段进水2主要为反硝化反应提供碳源，两段进水流量比例控制在6：1。TN的去除需要增加缺氧段比例，为此我们关停了好氧区一组曝气，将厌氧区、缺氧区、好氧区比例控制在9:25:46。如图3所示。2、调整F/M和SRT生物硝化及反硝化系统要求低污泥负荷，这样才能使硝化进行的充分。为此我们减少了剩余污泥排放的次数及数量，5提高氧化沟MLSS值将F/M值从0.15KgBOD/(KgMLVSS.d调至0.08KgBOD/(KgMLVSS.d)。由于硝化细菌增殖速度较慢，时代周期长，因而生物硝化系统泥龄SRT一般较长。如果不保证足够的SRT，硝化细菌就培养不起来，也就得不到硝化效果。要维持系统的生物量平衡，每天都必须排放一部分的剩余污泥。排泥是活性污泥处理系统工艺控制中重要的环节之一，通过调节排泥量，改变活性污泥中微生物种类、增长速度和需氧量，可以改善污泥的沉降性能，由此可以优化系统的净化功能。我们通过减少剩余污泥的排放量将SRT从10d调至15d。3、溶解氧浓度DO的控制氧化沟运行管理中，溶解氧DO的控制是一个非常重要的环节。DO低，硝化将受到抑制。因为硝化菌是专性好氧菌，无氧时即停止生命活动。此外，硝化菌的摄氧速率较分解有机物的细菌低得多，如果不保持充足的溶解氧量，硝化菌将“争夺”不到所需的氧；再者，绝大多数硝化细菌包埋在污泥絮体内，只有保持混合液中较高的溶解氧浓度，才能将溶解氧“挤入”絮体内，便于硝化菌摄取。溶解氧DO若过低，还可能引起污泥膨胀。当然，DO太高也不好，一是浪费电能，二是会引起污泥的过氧化导致活性污泥老化。溶解氧DO的控制可以通过在线溶解氧测定仪实行实时调整，使活性污泥时刻处于好氧状态。6濮阳市污水处理厂原来开启三台风机，DO控制在5mg/l以上，通过调整我们开启两台风机，溶氧控制在2.0mg/l左右。4、调整回流比与水力停留时间①外回流生物硝化系统的活性污泥中含有大量的硝酸盐，如果回流比太小，活性污泥在二沉池停留时间就较长，容易产生反硝化，导致污泥上浮，因而，其回流比较传统活性污泥工艺大。我们将二沉池吸刮泥桥吸泥管调节阀下调以增加污泥回流量并将污泥回流泵增开一台，从而将回流比从70%调至90%。②内回流反硝化反应需要将大量的硝化液回流进入缺氧区，反硝化菌吸收有机物，将硝酸盐转化成氮气溢出。为有效去除TN，我们将内回流比从100%增加到300%。硝化速率较有机物的去处速率低得多，因而需要更长的反应时间，其水力停留时间Ta较传统活性污泥工艺长。为此我们将氧化沟投运台数由一组增至两组，延长了水力停留时间。5、PH控制及碱度核算硝化细菌对PH反应很敏感，在PH为8--9的范围内，其生物活性最强；当PH6.0或PH9.0时，硝化细菌的生物活性将受到抑制并趋于停止。要准确控制PH，首先要进行碱度核算，其值需满足下式：ALKW＋ALKCALKN＋ALKE。式ALKW中为7原污水中的总碱量；ALKC为BOD5分解过程中产生的碱量；ALKN为生物硝化消耗的碱量；ALKE为混合液中应保持的碱量。我们计划每天对入流污水和二沉池出水的总碱度进行测试，并根据需要投加碱。四、工艺调控要点1、生物池实行多点进水，在缺氧段直接进沉砂池出水，为反硝化菌提供氮源；2、将泥龄控制在15天左右；3、DO控制在2.0mg/l左右；4、外汇流控制在90%-100%，内回流控制在300%左右；5、碱度控制在PH值为7.5左右。