污水处理厂出水氨氮超标原因分析及解决途径_管小乐

１９０给水排水Ｖｏｌ．４０增刊２０１４污水处理厂出水氨氮超标原因分析及解决途径管小乐１李生彬１聂维明２袁栖１王冰１（１兰州交通大学环境与市政工程学院，兰州７３００７０；２兰州城投环保水务西固污水处理厂，兰州７３００６０）摘要兰州市西固污水处理厂调试运行阶段出水氨氮超标。通过分析四种形态无机氮浓度在整个处理过程中的变化、好氧池运行操作条件和进水ＣＯＤ波动情况，发现好氧池硝化反应较弱，操作条件比较适宜硝化细菌的繁殖和生活，而进水ＣＯＤ浓度６３％频次低于设计值；综合分析得到碳源不足是氨氮不达标的主要原因。采取在进水ＣＯＤ浓度较低时直接超越初沉池的办法补充碳源，效果较好。关键词改良型Ａ２／Ｏ工艺氨氮碳源调试运行０引言兰州市西固污水处理厂是兰州市城区城市生活污水“全收集、全处理”项目重要组成部分，主要处理西固区的生活污水，日处理能力１０万ｍ３。该工程位于西固陈坪村，靠近黄河，对治理兰州段黄河污染起着重要作用。该污水处理厂自２０１２年７月开始培养活性污泥，８～１０月运行调试。存在的问题：按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）一级Ｂ标准，出水氨氮超标。１工艺设计概况１．１工艺流程及特点该污水处理厂采用改良型Ａ２／Ｏ工艺，工艺流程图如１。该工艺不仅结合了传统Ａ２／Ｏ工艺的优点，同时也避免了传统Ａ２／Ｏ工艺回流污泥携带的硝酸盐直接进入厌氧池对聚磷菌释磷产生的不利影响，并且反硝化反应消耗一定量溶解氧，创造了更严格的厌氧环境，为下一步的厌氧释磷提供了良好的条件。该工艺采用多点进水，基本保证反硝化和释磷所需的碳源。图１改良型Ａ２／Ｏ工艺流程１．２工艺设计参数生物处理系统分为两个系列，每个系列由１座Ａ－Ａ２／Ｏ池组成，处理水量５万ｍ３／ｄ，排放标准执行ＧＢ１８９１８—２００２一级Ｂ标准。污水厂进出水主要设计指标如表１所示。表１设计进出水指标指标进水近期出水ＣＯＤ／ｍｇ／Ｌ４００≤６０ＢＯＤ５／ｍｇ／Ｌ１８０≤２０ＳＳ／ｍｇ／Ｌ２００≤２０ＮＨ３－Ｎ／ｍｇ／Ｌ６０≤８（１５）ＴＰ／ｍｇ／Ｌ５≤１注：括号外为水温＞１２℃时的数值；括号内指水温≤１２℃时的数值。每组生化池详细设计参数为：ＭＬＳＳ为３５００ｍｇ／Ｌ，ＭＬＶＳＳ为２４５０ｍｇ／Ｌ；每座生化池有效容积２６６５０ｍ３；污泥负荷：以ＭＬＳＳ计为０．０９ｋｇ－ＢＯＤ５／（ＭＬＳＳ·ｄ），以ＭＬＶＳＳ计为０．１３７ｋｇＢＯＤ５／（ＭＬＳＳ·ｄ）；剩余污泥量８．０４ｔ／ｄ；剩余污泥体积１１５０ｍ３／ｄ；剩余污泥含水率９９．７％；好氧区污泥龄２３ｄ。２工艺运行现状及分析通过接种培养法驯化活性污泥成功后，转入调试阶段。经过一段时间调试后，曝气池ＭＬＳＳ４６００ｍｇ／Ｌ，ＭＬＶＳＳ为２５２６ｍｇ／Ｌ（中位数），ＭＬＶＳＳ／ＭＬＳＳ值０．５５。２０１２年９、１０月份进出水主要水质监测项目结果如表２所示，其中ＣＯＤ、ＢＯＤ５进水波动较大，出水较稳定，偶尔不达标；ＳＳ进水大，出水DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2014.0419给水排水Ｖｏｌ．４０增刊２０１４１９１表２２０１２年９、１０月实际进出水水质项目ＣＯＤＢＯＤ５ＳＳＮＨ３－ＮＴＰ进水／ｍｇ／Ｌ１６８～１１７２７７～４３５９７～１１７３１～７０２．６～２５．１出水／ｍｇ／Ｌ４４～１２０１７～３８６～１２３２４～６９０．２～１．４较稳定，基本达标；氨氮出水不达标；总磷进水波动大，出水较稳定，达到排放标准。由于污水厂运行是多方面因素综合作用的结果，为了找出出水氨氮不达标原因，首先对氨氮去除效果及氨氮变化过程进行分析。２．１氨氮去除效果及过程分析工艺对氨氮的去除效果如图２所示，图２２０１２年９、１０月份氨氮去除效果从图２可以看出进水氨氮浓度不高，去除效果不佳，从第４７天开始，氨氮去除率稳定地保持为正数，但仍未达排放标准。为分析氨氮不达标原因，从２０１２年１１月２日分别定时采取进水口、缺氧末端、好氧末端、出水口的水样，测定各点总氮、氨氮、硝酸根、亚硝酸盐氮浓度。从图３可以看出，总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮在厌氧和缺氧阶段，都得到了很大去除。氨氮在此过程的降低是由于细菌增殖而将氨氮转化为细胞物质［１］，其去除率达２６％。而在二沉池，总氮和氨氮的含量较好氧池均有所上升，极有可能是二沉池的一些活性污泥死亡，被其他细菌分解。２．２好氧池运行分析硝化反应主要发生在好氧池，而硝化菌在好氧生化系统中处于绝对的劣势：与异养菌的竞争能力和耐冲击能力较弱［２］、对水温和ＤＯ有较高要求。只要其中某些指标波动，都有可能引起硝化反应效果波动。其中对９、１０月份关键指标ＤＯ、操作温度图３系统中总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮浓度的变化图４２０１２年９、１０月好氧池ＤＯ、温度图５２０１２年９、１０月进水ＣＯＤ浓度统计如图４所示。由图４可以看出，溶解