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3種解決方案幫你解決污水廠的脫氮除磷問題

所屬分類:解決方案      發布時間:2019-10-15

       污水廠要進行脫氮除磷的話,一般會上 A2/O 工藝,這個工藝結構簡單、水力停留時間(HRT)短且易于控制。目前挺多污水廠都是采用傳統 A2/O 工藝進行污水處理。


       然而,生物脫氮除磷的過程中涉及硝化、反硝化、攝磷和釋磷等多個生化過程,而每個過程對微生物組成、基質類型及環境條件的要求存在許多差異。


       在傳統 A2/O 工藝的單泥系統中高效地完成脫氮和除磷兩個過程,就會發生各種矛盾沖突,比如泥齡的矛盾、碳源競爭、硝酸鹽及溶解氧(DO)殘余干擾等。



傳統A2O工藝改進策略:

       1、基于 SRT 矛盾的復合式 
       A2/O工藝在傳統 A2/O工藝的好氧區投加浮動載體填料, 使載體表面附著生長自養硝化菌,而 PAOs 和反硝化菌則處于懸浮生長狀態,這樣附著態的自養硝化菌的 SRT 相對獨立,其硝化速率受短 SRT 排泥的影響較小,甚至在一定程度上得到強化。 


       懸浮污泥 SRT、填料投配比及投配位置的選擇不僅要考慮硝化的增強程度,還要考慮懸浮態污泥 含量降低對系統反硝化和除磷的負面影響。


       載體填料的投配并不意味可大幅度增加系統排泥量,縮短懸浮污泥 SRT 以提高系統除磷效率;相反,SRT 的 縮短可能降低懸浮態污泥(MLSS)含量,從而影響 系統的反硝化效果,甚至造成除磷效果惡化。 


       研究表明,當懸浮污泥 SRT 控制為 5 d 時,復合式 A2/O 工藝的硝化效果與傳統  A2/O工藝相比, 兩者的硝化效果無明顯差異,復合式  A2/O工藝的載 體填料不能完全獨立地發揮其硝化性能;若再降低懸浮污泥 SRT 則因系統懸浮污泥含量的降低致使 硝酸鹽積累,影響厭氧磷的正常釋放。 


       2、基于“碳源競爭”角度的工藝 
       解決傳統  A2/O工藝碳源競爭及其硝酸鹽和 DO 殘余干擾釋磷或反硝化的問題,主要集中在 3 方面:


       針對碳源競爭采取的解決策略,如補充外碳源、反硝化和釋磷 重新分配碳源(如倒置  A2/O工藝)等;


       解決硝酸鹽干擾釋磷提出的工藝改革,如 JHB、UCT、MUCT 等工藝;


       針對 DO 殘余干擾釋磷、反硝化的問題, 可在好氧區末端增設適當容積的“非曝氣區”。 


       3、兼顧 SRT 矛盾及“碳源競爭”工藝 
       (一)新型雙污泥脫氮除磷工藝 
       新型雙污泥脫氮除磷工藝(PASF)工藝也可謂是傳統 A2/O 與曝氣生物濾池(BAF)的組合工藝, 是以分相培養為基礎的雙泥系統,能更好地滿足各功能微生物對環境、營養物質及生存空間的最佳需 求。


       在工藝設計及運行過程中,通過縮短前端 A2 /O 工藝好氧區的 HRT,將硝化過程從中分離而順序“嫁接”于二沉池后端的 BAF。


       對于 PAOs 的厭氧釋磷而言,因前端的污泥單元不承擔硝化功能,在理想條件下外回流污泥中不含有硝酸鹽,為 PAOs 釋磷創造了良好的“壓抑”環境,使其優先利用原水中的 VFAs 類物質合成 PHAs 并釋放磷;


       再者,也因長 SRT 硝化菌以生物膜形式固著生長在填料表面而短SRT 的 PAOs 和反硝化菌呈懸浮態生長在前端的污泥單元,實現了硝化菌與反硝化菌、PAOs 等功 能微生物的 SRT 分離,緩解了 SRT 矛盾。


       決定缺氧區反硝化效果的因素主要有2個:進入缺氧區的優質碳源(VFAs 和 PHAs)含量及來自 BAF 的內回流硝化液中的硝酸鹽含量。


       當進水 C/N 較高時,硝酸鹽成為反硝化的限制因子,隨著內回流比的增大缺氧區異養反硝化效果也相應提高,但升高幅度卻呈遞減趨勢;


       而當進水 C/N 較低時,因碳源成為反硝化的限制因子,根據異養反硝化菌和反 硝化 PAOs 對電子受體的競爭機制,適當提高內回 流硝酸鹽負荷的方式刺激反硝化聚磷菌(DPAOs) 的優勢生長,使其以硝酸鹽為電子受體,并以 PHAs 為電子供體進行同步反硝化脫氮除磷,實現“一碳 兩用”,同時可節省系統的能耗,減少污泥產量。 

       (二)、雙循環兩相生物處理工藝
       雙循環兩相生物處理工藝(BICT)是在序批式活性污泥法的基礎上,增設獨立的生物膜硝化反應器,使自養硝化菌與反硝化菌、PAOs 等異養菌分相培養,以克服脫氮與除磷間的 SRT 矛盾及硝酸鹽、 DO 干擾釋磷而開發的污水處理新工藝,其主體單元由厭氧生物選擇器、序批式懸浮污泥主反應器、生物膜硝化反應器組成。


       (三)、BCFS 工藝 
       BCFS 工藝(Biologische Chemische Fosfaat Stikstof verwijdering) 可實現磷的完全去除和氮的最佳脫除。

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