半“完全混合式”水解反應器工程測試工藝效果分析

馬亞鵬 謝曉曉 白莉

1. 嘉祥公用水務有限公司（山東公用水務集團） 山東 濟寧 272404；

2. 汶上義橋煤礦有限責任公司 山東 濟寧 272511；

3. 濟寧市城鄉水污染防治與資源化工程技術中心 山東 濟寧 272067

1 背景

根據“水解酸化反應器技術規范”，完全混合式水解反應器內設置攪拌實現泥水完全混合，后設置沉淀池并回流污泥以保證較高的污泥濃度。

某中型市政集中式污水廠生物厭氧釋磷效果較差，ORP值0到-50mV。將現狀閑置四格池體改為水解酸化反應池，利用回流至前端的各類懸浮污泥，匯同部分市政進水進入反應池。反應池每格設3臺共22.5kw.h攪拌器進行攪拌，反映出水混合液進入主流系統，對其進行工程測試與分析[1]。

2 工程測試過程與運行調控

（1）自某月上旬，出水水量基本穩定運行53天后取樣檢測分析20天。池體進水mlss在2～3g/L范圍內波動。

（2）改造四格池體前后配置ORP儀表，每格東西向布置攪拌器。前期改造安裝推流方向偏迎水流，后期偏順水流。兩端攪拌器運行，中間偶運。

3 檢測與分析

改造與生物段厭氧南池體進出混合液中COD、TP、硝氮指標圖如下：

（1）改造池體進水COD、TP均值為56.55、1.97mg/L，出水COD、TP均值為44.97、2.44mg/L。COD下降約21%，總磷上升約24%，沒有明顯生物釋磷。

（2）改造池體進出水硝氮均值為2.18、0.43mg/L，平均去除率為73.44%，低硝氮負荷下反硝化效果明顯。推斷部分易降解有機物首先參與反硝化脫氮反應，抵消水解酸化將難降解有機物釋放為易降解有機物的數量；同時反硝化生物反應爭奪生物釋磷的碳源，導致生物釋磷現象不明顯[2]。

（3）生物處理段厭氧南池進水COD、TP均值為41.4、1.46mg/L，出水COD、TP均值為32.0、1.31mg/L。COD下降約23%，總磷下降約10%，沒有釋磷。

（4）厭氧南池進出水硝氮均值為6.73、5.38mg/L，平均去除率為20.06%，稍有反硝化效果。

（5）雖然改造池體生物脫氮效率達73%，厭氧池脫氮效率為48%；但前者絕對去除均值為1.75mg/L，后者絕對去除均值為1.35mg/L。當硝氮濃度升高時，脫氮效率下降較快，分析與碳源的數量有關系。

（6）理論厭氧池進水總磷濃度即生物段進水TP經理論計算為1.84mg/L。實測厭氧南池進水總磷1.46mg/L，比理論推算值下降21%，表明在進入厭氧南池前即已發生PFS化學除磷反應。厭氧南池進出水TP均值為1.46、1.31mg/L，下降約10%，表明PFS化學除磷反應仍在繼續。

（7）為保證出水總磷達標而實施的過量投加，造成外回流污泥夾帶部分未反應完全PFS藥劑進入厭氧段繼續發生化學除磷反應，降低厭氧池出水總磷指標。

（8）在70%的統計時段內，改造池體進出ORP數據呈現降低趨勢，即在攪拌不曝氣的工況下，增加停留時間能夠降低水體混合液的氧化還原電位ORP參數。

（9）厭氧中部氧化還原電位ORP均值為-109.59mV，可以肯定能夠穩定在-110 mV，但離厭氧要求-200至-300mV還有一些差距。

（10）ORP數據較高的根本原因在于水體混合液內還原態物質如COD等碳源物質不足。厭氧南池進出水COD均值為41.4、32.0mg/L，平均為36.7mg/L，呈現較低水平，是ORP值高重要原因[3]。

4 總體分析

（1）通過各類上清液、濾液排入等手段，進入改造池體一部分污泥并轉化為水解酸化作用菌群，將進水中難降解有機物轉化為易降解有機物，對進水水質有很好的調節作用。

（2）通過一定停留時間的增加，使水體內溶氧等氧化物質得以釋放轉移，起到了降低進水ORP參數的目的。但由于硝態氮的進入，改造池體低負荷下反硝化作用明顯。

（3）生物處理段厭氧南池沒有發生明顯的釋磷現象，其原因主要有同步投加過量除磷藥劑PFS，厭氧段回流硝態氮發生反硝化反應對碳源的爭奪，厭氧段ORP參數還是達不到理想工況要求三個原因。