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污水處理廠深度脫氮優化技術
來源:廣州超禹膜分離技術有限公司     發布時間:2020-12-18 09:44     
       在城市污水處理規模發展的過程中,城市污水的高效脫氮成為技術瓶頸,由于城市污水中的水質復雜,對綜合污水處理廠的脫氮產生極大威脅,原有的A2/O工藝尚未充分發揮其脫氮的潛力,要充分認識A2O+A/O運行中的脫氮問題和潛力空間,重點探討綜合污水處理廠深度脫氮運行的優化,較好地提升深度脫氮的效果。
 
一、綜合污水處理廠水解酸化作用及對碳源的影響:
       綜合污水處理廠主要利用水解酸化技術進行污水預處理,通過酸化階段和產乙酸階段的厭氧生物處理過程,可以將不溶性有機物水解為溶解性有機物,使大分子降解有機物轉化為揮發性脂肪酸、乙酸、碳酸,提高污水的B/C比,成為脫氮反應中的有效碳源,提高綜合污水的脫氮效果。
 
1.1實驗方法:
       綜合污水處理廠的污水通過粗細格柵、沉砂的預處理,進入水解酸化池進行預處理,再進入生化單元進行處理,通過脈沖布水的高壓方式,使厭氧污泥懸浮于水解生化池的中間層,與污水產生水解酸化反應。樣品采集和水質檢測主要包括:常規水質檢測、水質組分GC-MS分析、高通量測序分析等。
 
1.2結果討論:
       綜合污水的化學需氧量(ChemicalOxygenDemand,COD)濃度高、有機組分復雜,含有不易生物降解的苯類、脂類、棕櫚酸等產物,后續的生物處理和反硝化脫氮難度較大。為此采用水解酸化技術實現對難降解有機物的降解,提高綜合污水的可生化性和增加可利用碳源,通過水解酸化后的污水有機組分出現較大的改變,明顯降低綜合污水中的復雜有機物,如:Octathiocane由27.78%降至13.64%;芥酸酰胺由13.96%降至10.50%,明顯提高綜合污水的B/C比。在實際工藝運行中要充分考慮季節和水質特征的因素,進行水解酸化運行的優化控制:(1)旱季進水濃度較高時,可以明顯提高綜合污水的B/C比,為后續脫氮提供可利用碳源。(2)雨季進水濃度較低時,綜合污水不進入水解酸化池,而直接進入生物處理單元,避免水解酸化對可利用碳源的削減影響,提高后續反硝化脫氮效果。
 
二、綜合污水處理廠的脫氮改良工藝及優化策略分析:
       面對當前綜合污水處理廠提標改造的趨勢,可以基于A2/O工藝開發A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝,新增前置缺氧區(ANA)和后缺氧區(POAN),改變單一回流硝化液脫氮的方式,實現污水/污泥的反硝化脫氮,并在進水處設置多點配水分配碳源,對不同缺氧單元進行配水,在硝化液回流點也設置了多點回流,將缺氧區(AN)設置為三段獨立單元,并在好氧單元的首尾處添加兩個兼氧區,能夠延長反硝化區的停留時間,靈活控制硝化液的DO,最大限度發揮生物處理功能。
 
2.1實驗方法:
       綜合污水處理廠的強化脫氮工藝采用改良型A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝,包括6個單元,即:前缺氧區(PRAN)、厭氧區(ANA)、缺氧區(AN)、好氧區(AE)、后缺氧區(POAN)、后好氧區(POA),由PRAN區實現回流污泥的反硝化,由POAN區和POA區實現對未能回流的硝化液的反硝化脫氮,并由后缺氧單元中的碳源投加系統補充反硝化碳源。生化處理單元的設計總停留時間為25.5h,前缺氧區(PRAN)、厭氧區(ANA)、缺氧區(AN)、好氧區(AE)、后缺氧區(POAN)、后好氧區(POA)的停留時間分別為:1.0h,1.5h,5.6h,11h,1.8h,0.6h。
 
2.2結果討論:
       綜合污水處理廠強化脫氮工藝對COD、TP具有良好且穩定的處理效果,平均出水的COD質量濃度為35.30mg/L,平均出水的TP質量濃度為0.17mg/L,具有良好的穩定性,有利于后續的生化好氧降解作用。同時,該工藝對于NH4+-N的處理效果較好,能夠產生徹底且相對穩定的硝化反應,使NH4+-N的平均去除率達到99%,完全被硝化為NO3-N,這主要是由于污水在好氧區(AE)的停留時間較長,好氧泥齡達到11d,因而使硝化反應徹底且穩定,為后續的反硝化過程提供良好的反應條件。
 
2.3深度脫氮優化控制策略:
       (1)硝化過程控制。要將綜合污水處理廠的出水NH4+-N質量濃度控制在1mg/L以內,確保硝化反應的完全。
       (2)反硝化過程控制。要重點控制反硝化過程的回流比、AN出水NO3-N質量濃度、POAN對NO3-N的去除量等關鍵因子,一般來說,回流比應當控制在230%~450%;AN出水NO3-N質量濃度應當控制在1mg/L以內;POAN對NO3-N的去除量為3mg/L,可以較好地滿足脫氮的要求。為了充分發揮改良工藝的靈活運行效果,可以適當調整曝氣量,控制DO,調節兼氧區運行方式,控制進水量,進行進水分配比例的適當調整,并改變多點回流并投加碳源,提高污水脫氮的效率和穩定性。
 
三、結語:
       綜合污水處理廠深度脫氮運行采用A2/O+A/O的雙缺氧強化脫氮工藝,能夠提高深度脫氮運行效率和穩定性,使出水TN達到1.06~5.80mg/L,平均去除率達到89.1%。后續還要加強控制混合營養型反硝化反應條件,提高自養反硝化效率和TN去除率,深入研究工藝優化與微生物之間的作用關系,進行特定微生物菌群的微觀調控。
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