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第18卷增刊2005年12月江苏环境科技JiangsuEnviron币entalSeieneeandTechnologyVol.18suPPDee.2(X】5关于对淮安四季青污水处理厂工艺改进的建议刘益浩’,叶红2(1.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京210098;2.淮安市四季青污水厂,江苏淮安223仪)K)摘要:AB法虽然是一种较好的污水处理工艺,但脱氮除磷的效果非常有限,为达到较好的脱氮除磷效果,结合水厂的实际情况,通过具体的试验,决定采用间歇曝气工艺对原AB工艺进行改进,并采用三池并联的间歇曝气反应器,使污水可以得到连续处理关键词:超法;污水处理;间歇曝气;脱氮除磷;碳源水厂简介2,1工艺流程该水厂主要工艺流程见图I淮安市四季青污水处理厂始建于1992年,占地sh时,一期工程于1989年动玉,1992年完工并投人运行,工程规模为.35万t/d,服务范围约4k澎。根据国家“三河三湖”流域环境治理的目标和要求,于1999年上马了二期工程,该工程采用AB法二级生化处理工艺,日处理污水.65万t,工程总投资8500万元。1999年厂外污水管网开始施工,新铺污水管道9km,服务面积14k而。厂主体工程于2000年破土动工,其马达控制中心、自动控制系统、鼓风曝气系统、曝气沉砂系统、污泥加药脱水系统、各类仪器仪表、进水主泵灯均是从国外引进先进的技术和设备。整个工程到2001年6月底完成,开始活性污泥培养驯化和带水联动调试,9月28日投入运行。四季青污水处理厂是一座技术设备先进、风格独特的新型污水处理厂,它的投产运行对淮安市人民生活环境改善、社会经济的发展、绿色城市的建设、特别是对淮河流域水环境的整治,都将发挥着日益重要的作用。亚还洲回流污泥一厂性羞匕{A段曝岌丝一-一缨些一}`BBB段曝气池池最最终沉淀池池2该水厂AB法工艺简述AB法废水处理工艺,是吸附一生物氧化(Adso印tion一Biodegardatio。)二级处理工艺的简称是德国亚深大学宾克(Bhonke)教授于70年代中期开创的,由于其独特的特点,从80年代开始用于生产实践。近年来,国内已有数座大中型污水处理厂采用AB工艺。收稿日期:2005一02一24作者简介:刘益浩(1978一》,男,汉族,江苏唯宁人,河海大学环境科学与工程学院,硕士.图弋主要工艺流程图.22AB法的优、缺点A段是AB工艺的主体,能去除BODS:40%-60%,55:60%一75%,P:40%一50%,大大减轻了B段的污染物负荷。这样,在保持污染物高效去除的前提下,使系统总的停留时间缩短,既节省了基建投资,又降低了能耗。一般认为,AB工艺与传统活性污泥工艺相比,可节约基建投资20%,降低能耗巧%左右。另外,A段还具有较强的抗冲击负荷能力,且能缓冲pH和有毒物质对生物处理的影响,对B段的正常运行起保护作用。因而,当处理厂进水浓度较高、水质水量变化较大时,AB工艺将明显表现出运行稳定的优势。同时A段和B段各自拥有自己的独立的回流系统,这样,两段完全分开,有各自独特的微生物群体,处理效果稳定。但是AB方法对于脱氮除磷的效果非常有限。第81卷增刊刘益浩等关于对淮安四季青污水处理厂工艺改进的建议BA法工艺的A段对污水中有机物的去除率一般高于对NH3一N的去除率。这样,污水经A段处理以后,出水BOD少N值降低,从而有望增大硝化菌在B段活性污泥中的比率和硝化速度。这对于系统硝化作用的完成是有利的。但是AB法工艺仅完成了硝化功能,虽然可去除NH3一N,但硝酸盐的存在依然会导致水环境的污染。常规AB法工艺的总氮去除率约为30%一40%,其脱氮效果虽较传统一段活性污泥法好,但出水水质N、P的含量仍偏高,所以不能满足防止水体富营养化的要求。因此,需要对AB法工艺进行改进,以达到更好的脱氮除磷效果。.23对该水厂工艺的改进建议根据城市污水脱氮除磷的机理,要将无脱氮除磷功能的城市污水处理厂改建为具有脱氮除磷效果的污水处理厂必须具备3个条件:①要提供脱氮除磷过程所必需的足够的碳源;②要提供脱氮除磷反应所必需的反应容积;骨要提供脱氮除磷过程所必需的缺氧、厌氧、好氧环境。对AB法脱氮除磷功能的强化,常规的做法主要是将B段改为1A0生物脱氮工艺、A/O生物除磷工艺、AVO生物脱氮除磷工艺或辅以物化处理措施ll]。以上改进通常需对原有设施进行不同规模的改建或扩建,也可通过运行方式的改变对AB法进行改进,如采用间歇曝气工艺,可在充分利用原有设施的基础上,由曝气方式的改变,达到N,P脱除功能强化的目的。考虑到合理地利用原有的工艺,从节约成本的角度来看,建议对该污水厂的B段采用间歇式曝气池工艺,这样,不但充分利用了原有的设施,减少了成本,而且还可以达到脱氮除磷的效果。3试验方法l2]3.1进水中无外来碳源的试验试验流程见图2。试验进水取自江苏淮安四季青污水厂的A段出水,并倒人贮水箱,进水由微型泵送入曝气池,增氧泵由时间继电器控制启闭,以实现间歇曝气,在停气过程中,由机械搅拌浆进行搅拌。间歇曝气池的有效容积25L。间间间间间间间歇歇贮贮水箱箱箱曝气池池图2试验流程试验过程中,间歇曝气池的停留时间为.65h。试验初期,首先从污水厂曝气池取活性污泥引人系统进行培养,经过一段时间的培养后,每日从间歇曝气池排除曝气期的混合液,泥龄控制在or.sd左右,这样保持系统稳定运行异端时间以后,取培养的水样开始实验,试验中进水取自贮水箱,出水取自二沉池出口,出水是持续sh的混合样。主要从3个方面来分析此实验得到的结果:①出水的coD。仅为30m留L以下,其去除率都达到了80%以上,效果良好。出水NH3一N也能控制在orm姚以下,去除率高达86%以上;②对于NT而言,去除效果不甚理想,仅为60%;③此试验P的去除率最高也仅为21.6%。针对不理想的脱氮除磷效果,分析其原因是因为其碳源不足,由反硝化方程可知,每去除N1mg至少需要.286mg的氧,所以在理论上BOD少N).286才能保证反硝化的顺利进行。以上试验就是因为碳源不足导致反硝化不充分,致使脱氮效率低。间歇曝气不仅容易实现好氧、缺氧与厌氧交替的环境条件,而且容易在好氧条件下增大氧量、反映时间与污泥龄,来强化硝化反应脱磷菌过分摄取P过程的顺利完成,也可以在缺氧的条件下方便地投加原污水(或甲醇等)或通过提高污泥浓度的方式,提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快地完成l3],以达到脱氮除磷的效果。32进水中增加碳源的试验上述的试验未达到脱氮除磷的效果和要求,所以必须再次对试验的方法进行改进。脱氮除磷效率不高的原因是碳源不足,故在不改变原有试验装置的前提下,改变试验的进水水质。为此进行了3个试验。其中,第一个实验的进水是将A段的出水与曝气沉砂池的出水按1:1的比例混合而得;第二个实验是采用曝气沉砂池的出水作为试验用水;第三个实验是采用A段出水外加碳源的方法作为试验用水,来提高试验进水的有机物含量。(l)由实验结果知进水的CODQ的含量都有着大幅提高,但系统对的COD。去除率仍可达到85%以上;系统对NH3一N的去除率也能达到85%以上。这说明本试验不仅有较强的有机物负荷承受能力,同时反映出系统有很好的硝化效果。(2)实验1,2的TN去除率分别为63.9%,7.0%2。相比这2个实验,实验3的NT去除率达到803%,脱氮效果有着很大的提高。再从NO户N的出水浓度可知,实验1,2分别为17.2m叭和巧.lm妙,值都偏高,而实验3的出水浓度仅为.63m妙,反硝化的效果较好,这说明在TN的去除中碳源起到重要的作用。(3)分析P的去除情况,实验1,2对P的去除效果极低,仅为20%一25%。其原因仍为C/N值偏江苏妹境科杖2)(X5年12月低,停气阶段NO厂一N含量较高,污泥内部无法出现厌氧环境,难以诱导聚磷菌产生过度吸磷的能力。而在实验3中加人碳源后,磷的去除率达到90%以上,系统的除磷能力大大增强,充分说明了碳源在除磷过程中的关键作用。温度对脱氮的效果影响很大,温度低时脱氮效率低的主要原因是低温导致微生物活性下降,尤其是硝化菌活性受低温影响更大,冬季反硝化反应速度显然没有夏季的高,因此进一步提高缺氧期的甲醇投量将有助于增加异养菌数量,从而提高反硝化效率。所以低温时增加缺氧期外碳源量对改善间歇曝气脱氮系统反硝化效率起到较好的作用。秋,冬季提高缺氧期C/N值可缩短反硝化时间,延长曝气时间可提高硝化效率,从而降低出水NH3一N浓度。需要注意的是,通过提高外碳源量来促进异养菌增殖可能引起曝气池内微生物种群结构变化,使自养菌比例相对减少,从而导致硝化反应受阻4I]。由改进后的试验可知,在A段出水中加人碳源的方法,能大大提高N,P的去除率,达到另人满意的效果。量波动较大,这时反应器至少为2个池或多个池,污水连续按序列进人每个反应器,它们运行时的相对关系是有秩序的、也是间歇的。对于本污水厂按照实际情况建议使用三池间歇曝气系统,让它们并联运行,可以做到连续排污。如图3所示,按照操作依次对每个反映器进行冲水,当处理系统中的第三个反应器冲水完成后,第一个反应器已经完成整个运行周期并接着冲水,如此循环往复运行。在此反应器处理系统中需要较多的控制阀门以控制水流方向和流量。}}}?一一一}口一一一一匕匕匕匕效效效效剩余污泥护图3三池间歇.气系统[参考文献I4对间歇曝气工艺的建议间歇曝气是一个完整的操作过程,每个反应器在处理废水时的操作过程包括如下几个阶段:进水、反应、沉淀、出水、闲置。它的运行工况是以间歇操作为主要特征。其中有2种含义:一是每个反应器的运行操作在时间上是按秩序排列的、间歇的,一个周期分为5个阶段。二是运行操作在空间上是按序排列、间歇的,由于污水大多是连续排放且流l[]钱易,米祥友.现代废水处理新技术[Ml.北京:中国科学技术出版社,199.32[1华光辉,张波.采用间歇曝气工艺改进AB法工艺氮磷脱除功能的试验研究[J1.环境工程,2001,19(1).【3]雷乐成.水处理新技术及工程设计〔M』.北京:化学工业出版社,2001.4[l金春姬,杨海,高京淑,等.间歇曝气脱氮系统的影响因素研究仁J」.中国给水排水,21(6).TheP丫oopaslaobutTcehnicsins幼iQingsewera罗Facto叮inHauiAnllUYi一hao,YEHongAbst,et:ABmethdo15aberetrawyofse*mgedis即sal,bu:theel介etofnitorgenandhPosphoursemroval15ve叮11而ted.OTeombinewiththe、itustionOfourwaterfaCtoyr,viatheidiographieexamination,it15deeidedtousetheteehniesofintemrittentaeartiontoimPorveABmehtod.50thatiteanachievedthepuproseOfnitorgenandPhosphoursermovalandadopthteintenurttentaeartioneractoroftherepx,15Para』ledeonneetiontomakesewerageeontinueddisopsal.Keywords:ABmethod;eSwe哪edisopsal;Intemrittentaeartion;Nitorgenandphosphoursemroval;Cabron(责任编辑王淑侠)
本文标题:关于对淮安四季青污水处理厂工艺改进的建议刘益浩
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