市政污水處理廠改良SBR工藝除磷效果分析

楊　鑫　涂小平　祝雙燕　晏欣茹

(1.西安陜鼓動力股份有限公司，陜西 西安　710075；2.陜西鼓風機(集團)有限公司，陜西 西安　710075)

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市政污水處理廠改良SBR工藝除磷效果分析

楊鑫1涂小平2祝雙燕2晏欣茹1

(1.西安陜鼓動力股份有限公司，陜西 西安710075；2.陜西鼓風機(集團)有限公司，陜西 西安710075)

【摘要】某市政污水處理廠采用改良SBR工藝，在調試期間，由于除磷效果差，出水不能達到國家標準。通過監測實際進出水水質，調節SBR及除磷的運行工藝參數，最終找到穩定運行的最優參數，使出水水質達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。

【關鍵詞】市政污水；改良SBR工藝；除磷

1工程概況

某市政污水處理廠總設計規模5.0×104m3/d，分兩期建設，一期工程設計規模2.5×104m3/d。提標改造后排水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。

2改良SBR生物池系統

該廠設計改良SBR生物池4座。單座外形尺寸：B×L×H=52×65×6.5m，半地上鋼筋混凝土結構，有效容積18500m3，停留時間17.6h，內設盤式微孔曝氣器，污泥回流泵1臺，剩余污泥泵1臺，潛水攪拌機4臺，潷水器1臺。

改良SBR生物池是在傳統的SBR生物池基礎上開發而來。生物池分為厭氧生物選擇器、MBBR(第一反應區)和SBR(第二反應區)，分別占總容積的1/10、1/10、8/10。

傳統SBR工藝主要存在以下問題：

(1)系統TN去除效率僅有40%左右，出水TN在12～21mg/L之間，系統反硝化脫氮能力有限；

(2)進水水質波動時，出水TP不能穩定達到1mg/L的一級B標準，生物除磷填料效果有限。

針對以上問題，提標改造主要改造內容如下：

(1)反應區增加隔墻分為第一反應區和第二反應區。第一反應區為缺氧區，主要作用是使硝酸鹽的濃度進一步減小，減弱對釋磷的影響。

(2)針對原SBR生物池內污泥量不夠，在第一反應區投加懸浮生物填料，形成內置MBBR反應區，在填料表面形成固定的生物膜，以增加污泥量。

(2)在SBR好氧區池內增設攪拌器，對SBR池進行缺氧攪拌，強化脫氮。

(3)對進水進行分配，分別進入選擇器、缺氧區和MBBR反應區，使其中BOD5最大限度的成為有效碳源，強化系統生物脫氮除磷能力。

(4)通過加強控制程序的調整，增設缺氧混合工序，提高原有系統自身的脫氮能力，在SBR內形成時間上的A/O交替環境，強化脫氮。

3化學除磷系統

設計采用固態PAC作為化學除磷藥劑，經機械絮凝、斜管沉淀池、轉盤濾布濾池，確保磷及其它指標達標。

混凝沉淀池2組，濾布濾池1組。

4調試情況及問題分析

提標改造工程調試第一階段，系統脫氮效果較好，除磷效果不佳。

圖1　調試初期TP監測數據

分析總磷處理效果不佳的原因可能包括以下幾點：

(1)進水總磷大部分時段超過設計值。設計進水總磷含量為≤4mg/L，實際測得總磷含量為4.5～6.7mg/L。因此必須提高生物除磷效率及穩定性，同時提高化學除磷效率。

(2)系統污泥量不足。活性污泥作為微生物的載體，提供聚磷菌生長代謝所需營養物質及載體。SBR池污泥濃度應維持在2700～3000mg/L之間。

(3)污泥齡較長，排泥量少，使好氧階段污泥吸收的磷又釋放到水中。生物除磷系統中，大部分的磷是通過污泥排出的，因此增大排泥量有助于磷的去除。一般認為污泥齡宜控制在3.5～7d[1]內，但系統脫氮的硝化菌代謝適宜的泥齡為12～25d。調試初期因污泥量不足，排泥量較少，故延長了泥齡。

(4)生物池結構及運行方式對除磷效果的影響。良好的厭氧環境是聚磷菌快速高效吸收有機物并充分釋磷的基本條件[2]，所以厭氧區要控制嚴格厭氧環境及降低硝酸鹽濃度。

5系統運行參數的確定

通過對設計數據及前期調試情況的分析，調整運行參數后獲得了較好的處理效果，各項指標包括TP達到了設計要求。

5.1污泥負荷

生物脫氮和除磷是一對矛盾，脫氮需要長泥齡、低負荷，而除磷需要短泥齡、高負荷[3]。而污泥負荷同進水濃度、污泥濃度密切相關，進水濃度越高，排泥量越少，生物池內污泥濃度越高，污泥負荷越低，脫氮效果較好，而除磷效果不理想，供氧量越高。因此，控制合適的污泥負荷，是保證系統脫氮除磷效果、節約能耗的關鍵因素。通過嚴格控制排泥泵的運行，將污泥負荷控制在0.1kgBOD5/(kgMLVSS·d)時，系統具有良好的硝化和反硝化效果，此時除磷效率也較高。

5.2運行方式

一部分污水進入生物選擇器，同時污泥回流與進水混合。在選擇區內主要進行磷的釋放和反硝化過程，需要保持泥水的充分混合，停留時間不小于1h。進水量600～700m3/h，回流污泥量約100m3/h。另一部分污水直接進入第二反應區，進水量約為400～500m3/h。

調整后的工藝運行時序如表1所示。

表1　改良型SBR池運行工藝時序

5.3溶解氧

第二反應區曝氣溶解氧控制在0.5～1mg/L范圍內。

5.4化學除磷

采用固態PAC(30%～33%Al2O3含量)，投加量約40mg/L。

表2　調試末期某段時間監測排放口數據

6結論

從工程實際運行的情況來看，改良型SBR工藝具有良好的脫氮除磷效果，并具有一定的耐沖擊負荷能力，對類似的工程有一定的借鑒作用。

參考文獻：

[1]張統.SBR及其變法污水處理與回用技術[M].北 京：化學工業出版社，2003.

[2]馮少茹.SBR脫氮除磷工藝分析與研究進展[J].科技創新導報，2010(34)：27.

[3]彭永臻.SBR法污水生物脫氮除磷及過程控制[M].北京：科學出版社，2011.

作者簡介：楊鑫，陜西西安人，工程師，主要從事污水處理相關的設計工作

中圖分類號：X21

文獻標識碼：A

文章編號：1673-288X(2016)04-0129-02

Study on Phosphorus Removal with Modified SBR Process forMunicipalWastewaterTreatment

YANG Xin1TU Xiaoping2ZHU Shuangyan2YAN Xinru1

(1.Xi′an Shaangu Engineer&Technology Co.，Ltd，Xi′an 710075，China；2.ShanxiBlowerGroupCo.，Ltd，Xi′an710075，China)

Abstract：The effluent from a municipal WWTP，with modified SBR process，cannot meet the national standard because of poor phosphorus removal in commissioning. By monitoring the wastewater quality and improved the operating parameters of the SBR process，the effluent can meet the “urban sewage treatment plant pollutant discharge standard” (GB18918-2002) level a standard.

Keywords：Municipal Wastewater；Modified SBR Process；Phosphorus Removal

引用文獻格式：楊鑫等.市政污水處理廠改良SBR工藝除磷效果分析[J].環境與可持續發展，2016，41(4)：129-130.