低碳源改良A2O工藝低溫優(yōu)化運(yùn)行模式研究

仲志鴻 陳 波

(常州市排水管理處，江蘇 常州 213017)

低碳源改良A2O工藝低溫優(yōu)化運(yùn)行模式研究

仲志鴻 陳 波

(常州市排水管理處，江蘇 常州 213017)

采用中試規(guī)模試驗(yàn)，利用全流程和實(shí)驗(yàn)室模擬分析方法，探討了改良A2O工藝功能段具體運(yùn)行情況，以期掌握穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性參數(shù)，從而建立基于低碳源、低溫的污水廠優(yōu)化運(yùn)行模式。

改良A2O工藝,全流程監(jiān)測(cè),優(yōu)化運(yùn)行

0 引言

中國(guó)蘇南地區(qū)城市污水的有機(jī)污染物濃度偏低，而氮、磷濃度相對(duì)較高[1]，由于碳不足而限制了營(yíng)養(yǎng)鹽去除效率的提高[2]。針對(duì)城市污水處理廠進(jìn)水有機(jī)物比例偏低的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)節(jié)污水廠工藝參數(shù)[3]或改良現(xiàn)有工藝[4，5]，能夠在一定程度上提高營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效率。優(yōu)于缺少微觀的角度的分析探討，以及利用定量分析方法詳細(xì)地追蹤功能段利用情況，在污水廠工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中，污水處理的工藝運(yùn)行缺乏一定的理論和研究。

本文采用中試規(guī)模試驗(yàn)，選取蘇南常州某污水處理廠為研究對(duì)象，主要針對(duì)不同活性污泥負(fù)荷的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，利用全流程監(jiān)測(cè)等分析方法，追蹤不同工藝條件下改良A2O工藝各個(gè)功能段的運(yùn)行情況，以期掌握冬季運(yùn)行的關(guān)鍵性參數(shù)，從而建立低溫、低碳源污水廠優(yōu)化運(yùn)行模式。

1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c方法

1.1 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為500 L/d，進(jìn)水來(lái)源于進(jìn)水泵房出水。主要構(gòu)造包括進(jìn)水調(diào)節(jié)池、預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池，進(jìn)水和各種回流用泵進(jìn)行，其工藝流程和裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。該工藝源于廠內(nèi)運(yùn)行工藝，為預(yù)缺氧改良A2O工藝，重點(diǎn)在于設(shè)置無(wú)分配進(jìn)水，充分利用內(nèi)源反硝化的預(yù)缺氧段，確保后續(xù)厭氧池的厭氧環(huán)境，同時(shí)具備一定的脫氮貢獻(xiàn)。

1.2 試驗(yàn)工藝及工況

在冬季運(yùn)行時(shí)池溫僅為11 ℃，進(jìn)水碳氮比約為4，是典型的低溫低碳源生活污水處理廠。實(shí)驗(yàn)針對(duì)低溫、低碳源進(jìn)水情況，采用了以下四種運(yùn)行工況。其中，工況1采用的工藝參數(shù)為：污泥

濃度4 200 mg/L～4 500 mg/L，平均活性污泥負(fù)荷為0.05 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.06 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為21 d；工況2采用工藝參數(shù)為：污泥濃度 4 500 mg/L～5 000 mg/L，平均活性污泥負(fù)荷0.04 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.05 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為28 d；工況3采用工藝參數(shù)為：污泥濃度3 000 mg/L～3 500 mg/L，平均活性污泥負(fù)荷0.06 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.07 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為20 d；工況4采用工藝參數(shù)為：平均活性污泥負(fù)荷0.06 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.07 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為20 d，好氧池出水DO為4 mg/L～6 mg/L。內(nèi)回流為200%，外回流為100%。

1.3 檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析方法

常規(guī)理化指標(biāo)檢測(cè)方法如表1所示。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)脫氮除磷要求，本文針對(duì)TN和TP指標(biāo)，比較分析上述四種工藝運(yùn)行結(jié)果(見(jiàn)圖2)，結(jié)果表明工況1綜合運(yùn)行情況較好。

表1 數(shù)據(jù)檢測(cè)方法

出水TP指標(biāo)處理情況為：75%低于0.80 mg/L，如果扣除二沉池厭氧釋磷量0.22 mg/L，那么該工藝條件下TP指標(biāo)基本上60%低于0.50 mg/L達(dá)到一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，78%低于0.70 mg/L。

出水TN指標(biāo)處理情況為：仔細(xì)觀察數(shù)據(jù)記錄可以發(fā)現(xiàn)，TN值達(dá)到20 mg/L左右時(shí)期處于2011年1月5日～7日，日間池溫僅有4 ℃～5.5 ℃，氣溫極低，限制了硝化菌的生物系統(tǒng)運(yùn)作。并且該工藝最先實(shí)驗(yàn)運(yùn)行，硝化菌還處于低負(fù)荷積累中，所以TN系統(tǒng)仍存在波動(dòng)，該工藝下出水TN仍是100%一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放。

出水NH4-N因子83%低于1.00 mg/L，平均削減率99%，綜合考慮池溫僅有8 ℃左右狀況下，出水水質(zhì)尤其是TN和NH4-N基本可以穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，TP大部分低于0.80 mg/L，可以認(rèn)為該工藝出水情況基本良好。

全流程結(jié)果見(jiàn)圖3，綜合比較分析，初步認(rèn)為低溫下，內(nèi)回流200%，外回流100%，污泥濃度為4 200 mg/L～4 500 mg/L，平均活性污泥負(fù)荷0.05 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.06 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為21 d，好氧池出水DO為2 mg/L～3 mg/L的工況下運(yùn)行較為滿意。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合四種工況條件，初步確定對(duì)于現(xiàn)有進(jìn)水水質(zhì)，預(yù)缺氧改良A2O工藝低溫冬季運(yùn)行的最優(yōu)化條件為，好氧池出水DO為2 mg/L～4 mg/L，內(nèi)回流200%，外回流100%，MLSS為4 200 mg/L～4 500 mg/L，平均活性污泥負(fù)荷0.05 kg BOD5/(kgVSS·d)～0.06 kg BOD5/(kgVSS·d)，SRT為21 d。即使沒(méi)有外加碳源，在此工況下，氨氮、總氮可以達(dá)到100%一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放，控制二沉池不發(fā)生厭氧釋磷，總磷可以60%低于0.50 mg/L達(dá)到一級(jí)A達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，78%低于0.70 mg/L，工藝運(yùn)行十分良好。

[1] 付國(guó)楷.活性污泥法 人工濕地聯(lián)合處理城市污水研究[D].上海:同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，2007.

[2] AHMED Z,LIMBR,CHO J.Biological nitrogen and phos-phorus removal and changes in microbial community structure in a membrane bioreactor:effect of different carbon source[J].Water Res,2008,42(1):198-210.

[3] 唐旭光，王淑瑩，顧升波,等.UnFied SBR系統(tǒng)處理生活污水脫氮除磷的性能優(yōu)化[J].環(huán)境科學(xué)，2009，30(10):2963-2967.

[4] 樊昌井，邱 翼，左 寧.pH值對(duì)水解酸化—A2O工藝水解單元產(chǎn)酸的影響[J].山西建筑，2011，37(4)：119-120.

[5] KIM D,KIM T,RYU H D,et al.Treatment of low carbon-to-nitrogen wastewater using two-stage sequencing batch reactor with independent nitrification[J].Process Biochemistry,2008,43(4):406-413.

[6] NISHSAKO R, MIYOSHI T,SHIMADA R,et al. Baffled membrane bioreactor(BMBR)for efficient nutrient removal from municipal wastewater[J].Water Research,2008,42(3):625-632.

Research on low temperature optimization operating mode of low carbon modified A2O process

ZHONG Zhi-hong CHEN Bo

(ChangzhouDrainageManagementOffice,Changzhou213017,China)

This paper used mid-test scale test, used whole process and lab simulation analysis method, discussed the specific operation situation of modified A2O process function section, in order to grasp the key parameters of stable operation, so as to build optimization operation mode based on low carbon, low temperature sewage treatment plants.

modified A2O process, whole process monitoring, optimization operation

1009-6825(2014)03-0142-02

2013-11-05

仲志鴻(1980- )，女，工程師； 陳 波(1978- )，男，工程師

X703

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