城镇污水处理深度脱氮除磷探讨

12太湖2004-102008-08无锡宜兴苏州上海湖州水厂取水口成因机理复杂控磷最为关键面源最为主要城镇最为集中蓝藻清除3华北设计院1987年完成中试A2/O（改良Phoredox）工艺无锡清扬污水处理厂4OxygenConsumptionPotential,OCPOCP衡量溶解氧消耗对水体影响00.10.20.30.40.50.60102030时间d磷酸盐夏季冬季5GBT18921-20196TP0.3mg/LTP0.1mg/LTP为控制性因素7TN15mg/LTN5-10mg/L8•藻类生长影响因素：外源污染、水体状态、水温、光照等•藻类对氮磷的利用：首先是磷，其次氨氮，再者硝酸盐氮当磷浓度较高时，藻类生长难以限制•TP浓度低于0.1mg/L才能对藻类暴发起到决定性控制作用生物可利用磷酸盐生物不可利用磷酸盐硝酸盐提升ORP9A、碱有机碳进水出水BOD去除氨化排泥排泥排泥污泥回流污泥回流污泥回流反硝化硝化沉淀沉淀沉淀B、碱有机碳进水出水排泥污泥回流排泥污泥回流反硝化BOD去除氨化、硝化沉淀沉淀脱碳硝化反硝化脱碳/硝化反硝化10进水沉淀池出水缺氧剩余污泥回流污泥好氧进水沉淀池出水好氧硝化剩余污泥回流污泥缺氧硝化混合液回流11进水混合液回流（~400%）二沉池出水好氧剩余污泥污泥回流（~100%）缺氧缺氧好氧进水混合液回流（~400%）二沉池出水好氧剩余污泥污泥回流（~100%）缺氧缺氧好氧厌氧12进水混合液回流（~400%）二沉池出水好氧剩余污泥污泥回流（~100%）缺氧厌氧与A2/O工艺差别？泥龄选择池型构造曝气方式有机物及氮磷10~15d推流为主,鼓风13好氧池缺氧池厌氧池剩余污泥出水回流污泥(50%～100%)缺氧混合液回流(100%～200%)好氧混合液回流(100%～300%)进水沉淀池剩余污泥出水缺氧混合液回流（100%～200%）硝化混合液回流（100%～200%）回流污泥（50%～100%）进水沉淀池厌氧池缺氧池缺氧池好氧池与VIP工艺差别14超深度脱氮二沉出水超深度除磷臭氧消毒再生水达标水出水剩余污泥（产酸发酵）进水多点进水超细格栅/沉砂惰性杂质清除机械/介质/膜过滤臭氧氧化/吸附剂回流污泥混合液回流厌氧缺氧（环沟）好氧（填料）（环沟/推流）固液分离预缺氧缺氧好氧消氧区≥50%碳源化学协同除磷强化无机悬浮固体去除初沉发酵格栅沉砂泵房深度处理好氧（填料）（环沟/推流）MBBR反硝化/气浮除磷/臭氧氧化/高糖蜜值吸附剂/RO15水解颗粒性有机氮溶解性有机氮氨氮亚硝酸盐/硝酸盐氮氨化硝化同化还原异化还原氮气固氮合成合成溶解性不可氨化有机氮？短程硝化同步硝化反硝化反硝化生物除磷短程反硝化厌氧氨氧化16自养菌硝化菌(多种类群)异养菌反硝化菌+非反硝化菌组成：亚硝酸菌、硝化杆菌好氧：存在溶解氧才能增殖缺氧：不能增殖，存在衰减厌氧：不能增殖，存在衰减厌氧氨氧化菌侧流/主流亚硝化螺菌全硝化菌单污泥系统双污泥系统好氧：利用快速生物降解有机物增殖缺氧：利用快速生物降解有机物增殖厌氧：有机物水解作用，不能增殖反硝化除磷菌17QNTKN－生物硝化去除TKN总量，kgN/dYA－硝化菌产率系数，0.10～0.15kgVSS/kgNbA－硝化菌净内源衰减系数，d-1；20℃时取值0.04，温度系数1.03产率≈0.09/碳氮比占比≈0.10/碳氮比硝化速率不能作为设计参数18AmaxA,fmin,Cfdesign,C1bSS0.55+0.45-8~15d厌氧区缺氧区/衰减好氧区/增殖泥龄是决定性参数硝化/反硝化平衡控制19DP=αSBS+KDN2fMNYHS0θC/(1+θCbH)快速降解有机物浓度快速降解有机物去除硝态氮能力约0.12mgN/mgCOD缺氧池容积比第二反硝化速率活性污泥微生物量BOD5/TN最佳=3~3.5BOD5/TN实际=5~6fC/N=0.4~0.6非曝气污泥量比值短程硝化反硝化厌氧氨氧化fC/N=(2.86NO3--N+FSP)/(2.86NO3--N+FSP+FO2)碳源及质量碳源利用效率MLVSS/MLSS20泥龄温度fM硝化速率•碳/氮比•碳源特性反硝化速率•泥龄•fMN•MLVSS/MLSS•温度y=-0.0313x+19.468R2=0.9886y=-0.08x+23.409R2=0.9912y=-0.3176x+27.5R2=0.985510131619222528050100150200250300时间（min）硝酸盐氮浓度（mg/L）T=14.6℃MLSS=2.032g/LMLVSS=1.084g/L厌氧缺氧/衰减好氧区/增殖fM21出水剩余污泥回流污泥进水混合液回流厌氧除磷缺氧反硝化好氧悬浮填料强化硝化二沉池预反硝化≥50%悬浮填料推进搅拌曝气系统拦截筛网冬季硝化效率提高2倍、好氧池容可缩减50%、非曝气区占比可突破0.522