DE型氧化沟生物脱氮除磷工艺王社平

淤延夔司DE型氧化沟生肠脱氮除礴工艺王社平[提要]作者在本文中概述了DE型氧化沟生物处理工艺,并叙述了DE型氧化沟生物脱氮、除磷工艺运行方式及工艺设计应考虑的因素。一、DE型氧化沟工艺描述DE型氧化沟为双沟系统,其运行方式与T型沟(邯郸市东污水厂为T型沟)类似,不同的是二沉池与氧化沟分建,并有独立的污泥回流系统。该系统可以去除BOD和实现生物脱氮;若在该系统之前增设厌氧段,回流污泥与原污水在厌氧池中混合,则可以实现生物脱氮和除磷,该系统如图1、图2所示。!\~丝卫」一二二刹/_J匕_______一竺巡至互;竺土至些也泥.…图1DE型氧化沟生物脱氮工艺流程图厌氧池___上艺止虱。土哩夕业图2DE型氧化沟生物除磷工艺流程图1.DE型氧化沟生物脱氮过程DE型氧化沟生物脱氮作用是通过氧化沟本身特殊的运行方式,创造一定的条件使硝化和反硝化作用在氧化沟中交替发生而完成的。由于氧化沟系统的污泥龄较长,一般为10~3d0,池中硝化作用进行得比较充分,污水中氨氮基本上可完全氧化成硝酸盐氮,为了进一步脱氮,就要使反硝化作用得以进行,其主要条件是维持缺氧条件和有机物碳源,使反硝化菌繁殖;DE型氧化沟生物脱氮工艺就是按此原理运行的,整个运行过程分为4个阶段,如图给水排水i,,5No.103所示,每循环一个全过程大约需4~h8。阶段A:污水通过配水井流入转刷低速运行的沟I,转刷的转速控制在仅能维持水和污泥的混合并推动水流循环,但并不供氧,使沟I处于缺氧状态,迫使该沟利用在前一段运行时产生的硝酸盐中的氧来降解有机物,而进水提供了反硝化所需能量,进行反硝化。沟l转刷高速运行,充氧并进行硝化过程,沟I中有足够的氧,以保证有机物降解,使氨氮转化为硝酸盐。同时,沟I出水堰降低,处理后的水由沟l流入二沉池。阶段:B污水还是通过配水井流入沟I,不过此时沟I转刷高速运行,充氧曝气,进行硝化过程。B段运行时间取决于该段末了时沟中剩余氧量,沟篮出水堰还是降低,继续出水。阶段:C由沟I进水改为沟l进水,此时沟I中转刷高速运行,继续充氧,而沟l转刷则低速运行,仅维持泥水混合,不供氧,沟I出水堰降低,处理后的水由沟工流入二沉池。阶段C与阶段A类似,唯一不同的是反硝化作用此时在沟l进行,而硝化作用则在沟I进行。阶段:D阶段D与阶段B相类似,工艺条件相同,唯一不同的是沟I和沟l的进、出水刚好倒过来。从上述运行过程来看,沟I和沟l交替出水,当沟中转刷低速运行时,进行反硝化作用,高速运行时,进行硝化作用。2.DE型氧化沟生物除磷过程为了利用nE型氧化沟进行生物除磷,必须在DE型氧化沟其前设置一厌氧池,该池中配有搅拌器,以防止污泥沉积。污水经过厌氧-好氧段达到除磷的目的,而与缺氧一好氧段联合达到脱氮、除磷的目的。DE型氧化沟除磷就是DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.1995.10.018二沉池厂、丫~!创止_f户冬了)广厂七__二二一二二一二___业吵赶业址回流污泥阶段A回流污泥阶段B二沉池\争生组匕_.二二乘叮余污泥回流污泥阶段C匕__回流污泥阶月是D_l_吵旦竺图注:一转刷低速运行十十曰~十+转刷高速运行图3按照此原理进行设计和运行的。如图个运行过程分为4个阶段。AT:厌氧池(磷释方叫AER:充氧亡硝化、磷吸收)ANOX:缺氧段了反硝化、磷释放)DE型氧化沟生物脱氮除磷运行方式3所示,整阶段A:原污水与二沉池回流污泥均流入厌氧池,池中搅拌器使之充分混合,防止污泥沉淀,混合液经配水井后流入沟I。沟I在前一段已进行了充分曝气和硝化作用,细菌已吸收了大量的磷,在阶段A,沟I中转刷低速运行,维持缺氧条件;沟l出水调节堰板降低,处理后的水由沟I排入二沉池。在阶段A末了时,沟I中磷的浓度将会上升,因为沟I处于缺氧条件,进行反硝化过程,磷将会释放到水中。而沟I转刷高速运行,进行充氧和硝化过程,细菌吸收污水中的磷,沟亚中磷的浓度下降。阶段B:原污水与二沉池回流污泥经混合、配水后还是进入沟I,不过此时沟I、沟E转刷均高速运行充氧,进水中的磷和阶段A沟I中释放的磷进入好氧条件的沟l中,沟亚中混合液磷含量低,水由沟l排入二沉池。阶段C:阶段C与阶段A相类似,沟I和沟I的工艺条件互换,功能刚好相反。阶段D:阶段D与阶段B相类似,阶段B和D是短暂的中间阶段,沟I和沟l的工艺条件相同。两个沟中转刷高速运行充氧使吸收磷的微生物和硝化菌有更多的工作时间。但沟I和沟亚的进出水情况相反。从上述运行过程来看,通过适当的调节处理过程的不同阶段,则可以得到低浓度的磷和低浓度硝酸盐、氨氮的出水。典型的生物脱氮、除磷持续时间为4~sh。二、DE型氧化沟生物脱氮、除磷工艺设计氧化沟工艺设计通常是依据进水中污染物负荷、污泥龄和污泥负荷F/M、污水温度等。据有关文献报导,设计污泥龄、F/M和水温三者之间有一定的函数关系,如表1所示。表l温温度(℃)))…5551OOO15552000泥泥龄(d)))2000l222888444FFF/M(kgBODS/(kgMLVSS·d)))006660.1000。·`5一一0.2000DE型氧化沟设计F/M一0.肠-0.lokgBODS/(kgMLVSS·d),相应的泥龄为12~3Od,而MLSS浓度通常设计为3500~5500mg/’IJ,MLss浓度取值主要是依据污泥的沉淀性能和污泥在氧化沟中的贮存量。生物脱氮与除磷的过程设计基本是一样的。好氧污泥龄是一个重要参数,如表l所示,泥龄是温度的函数,如温度为SC,泥龄需Zod,当温度为15C时,泥龄仅需sd.即温度高,泥龄短,反之则泥龄长。氧化沟中反硝化容给水排水19,5No.10积是按反硝化率设计,污水中有较高的C/N比率对于反硝化过程是有利的,实际设计中为达到氨氮去除率在90%以上,BOD:/TKN)4是必须的。利用DE型氧化沟进行脱氮、除磷,必须在氧化沟前部设置一座厌氧池,除磷过程设计参数均为经验数据,通常厌氧池中水力停留时间为1.oh左右。而为得到80%的硝化率,TKN负荷率应.005kgTKN/(kgSS·d),BOD负荷O,1skgBODS/(kgSS·d),但要是处理后出水TP0.smg/L,BOD负荷应O·IkgBODS/(kgSS·d),所以要同时满足脱氮、除磷要求,污泥负荷应控制在。.1一O·]skgBODS八kgSS·d)之间。同时,原水的水质特性也很重要、,据报导,污水中C/P异15,PO矛一P去除率为75%,而当C/P一0]时.PO重一P去除率为63%。因此污水中的C/P比值,对生物除磷效果影响很大。生物除磷过程中产生的污泥具有良好的沉淀性能,因为除磷过程中的泥龄较长,一般都在12d以上,据报导,泥龄在15一20d可取得较好的除磷效果。磷的沉淀是靠生物吸附和化学沉淀,其中生物吸附除磷约占70%,而化学沉淀约3。%。在生物除磷过程中值得注意的是:不仅要考虑污水处理工艺中能否有效地除磷,而且要考虑污泥处理过程中磷的转换问题。因为生物污泥中的磷不像化学法污泥中的磷那样稳定,在厌氧状态下生物细胞中的磷就会释放,最终回流到污水系统中,增加了磷的负荷量,从而恶化污水处理系统的除磷效果,因此必须慎重考虑剩余污泥处理问题。如果剩余污泥在厌氧条件下贮存于浓缩池中,磷将会释放到上清液中,虽然磷在厌氧条件下释放率比在好氧条件下吸收率慢得多,但在污泥系统的过程设计中必须考虑到这一点,据文献资料报导,好氧条件磷的吸收率为1·07一1.48mgTP八gMLss·h),厌氧条件下磷的释放率为。.28一1·19mgTP/(gMLSS·h)。为此,应用重力浓缩法、厌氧消化等污泥处理工艺必须采取适当的污泥处理措施,防止回流污水中磷负荷的增加。氧化沟中微生物生长与否与环境因素有给水排水1995No.10关,如温度、pH值、溶解氧、抑制性化合物等环境因素的改变将直接影响有机物降解、硝化和脱氮、除磷的效果。生物脱氮、除磷的最佳pH为7一8,原水水质水量是整个氧化沟的设计基础,缺乏代表性的水质、水量,将会造成设计上的重大偏差,或造成浪费或达不到预期的处理效果。尤其对于有工业废水排入的污水,必须弄清楚污染物成份,以便在设计中采取措施。三、DE型氧化沟的优点及在我国的应用前景氧化沟技术在我国污水处理方面已呈发展的趋势,目前国内还未见采用DE型氧化沟进行生物脱氮、除磷的处理厂的报导。DE型氧化沟除具有氧化沟本身许多优点之外,与传统活性污泥法相比较,可以得到更好的出水水质,还具有改善污泥沉淀性能、防止污泥膨胀、污泥脱水性能好的优点。同时,氧化沟对高浓度工业废水有很大的稀释能力,能够承受水量、水质的冲击负荷,对于处理某些工业废水及含工业废水比例较大的城市污水时,DE型氧化沟具有良好的处理效果。更为重要的是;由于DE型氧化沟在处理有机物同时将污水中的N、P去除,因而污水经DE型氧化沟处理之后往往仅需过滤、消毒即可满足污水回用的目的,这在我国水资源十分紧张、二级处理还尚未普遍采用的情况下,实现污水回用具有重大现实意义。参考文献[lj`美、米克尔G·曼鲁斯A·贝尔著,《污水处理氧化沟技术》〔2〕杨肇键,《三沟式氧化沟技术在城市污水中的应用》,邯郸城乡建设局。仁3二中国市政工程华北设计院水情报组,《除磷、脱氮技术(A/O系统)论文集》,2957年。「4」北京环境保护研究所,《我国污水A/O生物脱氮、除磷技术现状与发展》。〔5」“ASSESSMENTOFPHASEDISOLATIONDITCHTECHNOLOGIES’,,(U.S.A)BROWNANDCALDWEIJLCONSULTINGENGINEERS.★作者通讯处:710068西安市朱雀大街100#西安市市政设计研究院收稿日期:1995一5一15puteriezdrunningmodelofwaterfseeystemsuitableinthepresentstage15reeommend-edinthisPaper.!MPROVEMENTOFTHERD!ANAGPEIPESOFSPYHOMTAIFC比TER·”””’.”””’`””’.””””’`””二“”””·`”···························……TanghCongzongteal(37)Abstraet:Theineffieeneyofreetangledrainagepipseofspyhomatiefiltrewaasnal-ysedandit15believedthattheorigianlrasethedamagseeuasedbyeeexssbendingstrsesandfatigue.Toreplraeeeetanglepipesiwthpipseofeireularseetionhavinghigherstiff-nassendstrengththelifetimeandreliabiiltyofthedrainagepipeofsyphomatiefilteriwllbeimProved.NEWOILBASLFUDELUATOMATICWATRHEERTAE!NTAMOSHPERICRPESSRUEFanghCen名hong(04)RPOPOSLASONRFEORMTA旧ONHFTAEDMNI旧RTTAIVESYSTEOMFNIUDSTR!LAWASTEWRTAEDISCHARGNIGNITOMUNICIPALSEWERS…XuJinqgi(24)Abstraet:Forlongtimeintheeountrytheinvsetmentandteehniaelabilityhaveontbroughtintofullplaytoobtainthedueenvironmentalbeenfitbuaeeseofthesepraativeamdinistrationthatthveenironmentalproteetionageney1re5sponsibleforpollutionsorueeasndthemunieiPaluathorityfrruobanwastewatrseys