化粪池污水SBR脱氮工艺研究瞿永彬

环境卫生工程1999年3月第7卷第1期·污水处理·化粪池污水SBR脱氮工艺研究租永彬’摘要采用BSR工艺处理化粪池污水,结果表明,在1天运行周期内和连续进水的条件下,可得到出水达标排放的处理效果。关键词化粪池污水生物脱氮序批式活性污泥法studyonthesBReDnitriifeationpocressofcSpticeSwage.uQYonghin二oTn由1University,Shanghai200092AbstaretResultofadoptingBSRpocressforseptiesewa罗teratmentshowsthatoutlet11即idqualityeaneomplywithdischa叱estanda记intheconditionofeontinuouswatersuPPlyinPeirddofwholeday.KeywordseSptiesewageBio一denitrogen入。,r:、ru、1一dgemeth仪1.据上海市有关部门统计,全市目前共有4万余个化粪池。随着住房条件的改善,化粪池数量在逐年增加。调查中发现,化粪池作为一个特种厌氧发酵沉淀池,其净化效率低,出水水质指标离排放标准相差甚远,已成为水体不容忽视的污染源。我们主要以旧城改造区、乡镇居民区、旅游景点的化粪池污水为对象,解决化粪池出水超标问题。化粪池污水有如下几个特点:水质水量波动大,CODcr、NH3一N浓度高,BO几/TN(见表1,注1)和BODs/CODer比值低。针对化粪池污水这些特点,选用序批式活性污泥法(SBR)作为实用工艺,进行了生产性试验研究,取得良好效果。1试验装置试验流程见图1。生产性试验装置建在某居住小区内2号化粪池旁。该化粪池有效容积6.0时,服务人口36户,144人,BSR池有效容积10时。射流器充氧24小时为一个运行周期,连续进水。处理水由潜水泵排出。}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}{空创创.......}皿皿.尸一目`,一一一一一...........一一一111_”侧侧叫叫叫声声射瘫母l}lll遴遴遴遴遴遴遴遴遴遴``图1SBR法生产性试验工艺流程整个过程自动控制。菌种取自某城市污水厂浓缩池污泥。2结果与讨论2.1好氧时间对脱氮效果的影响:操作模式:从第1天的23.00(或21,00、13.00)至第2天凌晨4.00,曝气5(或7、13)小时,沉淀1.5小时后排水。据调查,居民起床前的一段时间里,污水排放量最小,所以,沉淀与排水时间选在凌晨5.30前。试验结果见表1。由表1可知,若好氧时间大于5小时,则BODS去除率大于90%,出水BoD:小于20mg/L。好氧时间长短对NH3一N去除率影响较大。化粪池出水N玩一N高达Zoomg/L左右,硝化时间短,N玩一N来不及硝化成Nox一N,出水N珑一N浓度就高。若好氧时间大于13小时,则出水N玩一N、TN去除率达.同济大学,200092上海市四平路1239号收稿日期:1998一10一14环境卫生工程1999年3月第7卷第1期表1好氧时间对脱氮效果的影响..._好氧、.水质指标标华华时间水样___(((耐/d).、~~~。~~、,,,、,、,八、,_、,,又又h)七Ui石0。姚l、伪一1、上、口x一z、i四四SSSBR进水(mg/L)630.2250.6215.3一220.555333.645SBR出水(m以L)118.118.4108.94.5113.444去去除率(%)81.392.749.4一48.666SSSBR进水(m以L)608.7250.6209.0一214.222333.887SBR出水(m岁L)103.417.089.17.896.999去去除率(%)83.093.257.4一54.888SSSBR进水(m岁L)491.9193.6163.3一165.555333.8513SBR出水(mg/L)89.013.924.416.340.777去去除率(%)81.992.885.1一75.888注:l总氮TN=N氏一N+NOx一N十有机氮2进水有机氮平均5.2mg/L表2污水碱度对脱氮效果的影响鳗鳗、黯,。-一一一竺竺一一一.备注注(((mJ/d),,、NH3一NNOx一NTNpHHH、、n少少333.7013BSR进水(m岁L)136·7一141.999SSSBR出水(m以L)34.553.487.96,000去去除率(%)74.8一38111333.5513SBR进水(耐L)163·3一265.5一补充充SSSBR出水(m岁L)24.416.340.76.5适量量去去除率(%)55.1一75.8一的碱碱到85.1%和75.8%,氨氮出水达国家污水综合排放标准(GB名978一88)一级标准(现有),即、N玩一N成25mg/L的规定。2.2污水碱度对脱氮效果的影响:由表2可知,污水碱度对硝化脱氮效果影响较大。在生物硝化过程中,氧化lmg氨氮为硝态氮需要7.14mg碱(以aCCO3计)。在缺氧反硝化中,还原lmg硝态氮为氮气,可产生3.57mg的碱。现化粪池出水碱度在12·smg(以CaCO3计)左右,碱度不足,影响硝化反应的速率。当在污水中投加2.skg食用碱(NaZCO3含量98%)后,N玛一N、TN去除率从74.8%、38.1%提高到85.1%、75.8%。出水N残一N浓度为24.4mg/L。2.3化粪池污水cocDr降解限度:化粪池污水BODS与CODer比值在0.43环境卫生工程1999年3月第7卷第1期左右,BODS与TN比值在1.25左右。研究表明,化粪池污水中不可生物降解的cOcDr约占巧%,也就是说,化粪池污水中为可生物降解的eODcr为67.gmg/L。eODcr与BODS之间的关系用下式表示:CODer=1.92BODS+67.92.4一个周期内氮的变化:图2为一个周期内SBR池中氮的变化。由图2可知,当上一周期滞留液中的NOx一N浓度为14.omg/L,滞留液体积5.49m3,Nox一N总量77.59时,经过本周期缺氮反硝化后,NOx一N降为0.59mg/L,总量5.179。可见,极大部分NOx一N(93.4%)以N:的形式被去除了。理论上去除lmgN(硝酸盐)需2.86mgBO几,经物料衡算,本试验在缺氧反硝化期间,每去除lmgNOx一N,实测消耗BO几4.25mg(包括细胞合成所需BO几量)。可见进水BODS中约有38%作为反硝化碳源被利用掉。这样进入硝化阶段,有机负荷降低,硝化作用能顺利进行。3结论3.1通过生产性试验,结果表明,BSR法对小水量、氨氮含量高的化粪池污水是一种有效的处理方法。在本试验条件下,出水有机物指标、NH,一N指标均可达到国家排放标准。3.2SBR操作模式:3.2.1除氮模式:从第1天的巧.00至第二天凌晨4.00,好氧硝化13小时,沉淀1.5小时后排水。24小时为一周期。3.2.2一般模式:从第1天的23.00至第2天凌晨4.00,好氧曝气5小时,沉淀1.5小时后排水。24小时为一周期。3.3BSR处理系统的好氧和缺氧搅拌、排水操作,通过可编程序控制器实现自动操作。3.4试验结果表明,高效射流曝气器具有运行稳定、操作简单、充氧效率高和无噪音污染等优点。参考文献1张永吉.间歇活性污泥工艺的应用.上海环境科学,1988,6.2虞寿枢.序批式活性污泥法基本特性研究.给水排水,一991,6.3刘永松.BSR法工艺特性研究.中国给水排水,1990,6.4严煦世.水和废水技术研究.第一版.北京:中国建筑工业出版社,1992,257一264.是tZ长女干自叹石肖礴七13h衫t刀趁1.,h刹卜刘KO1勺11,一NNO篮一N卜lesesL..l!-eseseslesesesL卜卜.lesrLF卜!lesesesLjl尸00000098000765432-.日à翻硬裕一喊1石18202224周期日寸间(h)一个周期内氮的变化