体积比对改良A_2_O_同步脱氮除磷装置去除效果的影响_杨胤

我国现有城市污水处理厂大多数都具备脱氮除磷的功能，但传统的生物脱氮除磷机理认为生物脱氮和生物除磷在污泥龄（SRT）、缺氧池体积、HRT、碳源等方面是相互独立、相互竞争的过程[1]。郑平等人研究表明，为保证脱氮除磷的效果，BOD5/ρ(TKN)要4～6，BOD5/ρ(TP)要大于20[2]。目前，城市污水碳氮比较低是城市污水处理厂脱氮除磷处理效果不稳定的重要原因之一。彭永臻等人研究了改良A2/O分段进水对城市污水厂的升级改造，虽然可以使有限的碳源得到充分的利用，但仍然是利用传统生物脱氮除磷机理，有限的碳源仍然难以满足脱氮除磷的需求[3]。反硝化除磷是利用反硝化聚磷菌（DPAOs），以NO3--N或NO2--N为电子受体进行同步脱氮除磷的一种污水处理技术。Hamada、Kuba等人通过化学计量表明，基于反硝化除磷原理的A2/NSBR双污泥系统，其所需的COD和O2消耗量比传统的脱氮除磷系统分别减少50%和30%，污泥产量相应减少50%[4]。Tsuneda、刘钢等通过向AOA-SBR工艺好氧段投加乙酸控制好氧吸磷，在缺氧区成功实现了反硝化除磷[5-6]。王晓莲等通过实验证实了在A2/O工艺中，存在反硝化除磷现象，并能取得较好的同步脱氮除磷的效果[7]。Hamada、Kim等人研究表明，通过调整DEPHANOX工艺厌氧池、缺氧池及曝气池体积比，可以改善脱氮除磷的去除效果[8]。本研究设计了1套改良A2/O-强化同步脱氮除磷中试装置来处理广州市实际生活污水，探讨不同厌氧池、缺氧池、好氧池体积比对废水COD、NH4+-N、TN、TP等的去除效果。1实验部分1.1实验装置实验工艺流程如图1所示。体积比对改良A2/O-同步脱氮除磷装置去除效果的影响杨胤1，赵静1，王田天1，周少奇2,3,4（1.华南理工大学土木与交通学院，广东广州510640；2.华南理工大学环境与能源学院，广东省教育厅环境保护与生态修复重点实验室，广东广州510006；3.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州510640；4.贵州科学院，贵州贵阳550001）摘要：研究设计了一套改良A2/O-强化同步脱氮除磷装置，探讨了该装置在处理南方城市低碳氮比的城市污水的同步脱氮除磷功能，给出了该装置的优化运行参数。研究结果表明，在温度为22～28℃、好氧池末端DO的质量浓度为1.5mg/L、HRT为8h，硝化液回流体积比为200%，缺氧混合液回流体积比为150%，污泥回流体积比为60%～80%，厌氧池、缺氧池、好氧池体积比为1:2.6:6.4时，中试装置出水COD和NH4+-N、TN、TP的质量浓度平均分别为36.52mg/L和0.87、12.95、0.43mg/L，符合GB18918－2002一级A标准。关键词：城市污水；同步脱氮除磷；中试；低碳氮比中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2016)04-0091-005收稿日期：2015-06-18作者简介：杨胤（1989－），男，硕士研究生，研究方向为水污染控制技术；联系电话：18814091017；电子邮件：776360667@qq.com基金项目：国家自然科学基金（21277052）；广州市环保局示范和应用项目；中央高校基本科研业务费专项资金（2014ZM0085）；广东省自然科学基金项目（S2011040005784）；教育部留学回国人员科研启动基金联系作者：周少奇，教授；电子邮件：fesqzhou@scut.edu.cn图1实验工艺流程Fig.1Processflowdiagramoftheexperiment��������1���2�������������������第42卷第4期2016年4月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.42No.4Apr.,2016DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2016.04.02191工艺运用A2/O的原理，但与传统的A2/O工艺又不同，增加了1个缺氧池，同时增加了缺氧混合液回流和硝化液混合液回流。实验装置为钢板制作，分为厌氧池、缺氧池、好氧池，其中好氧池与缺氧池、缺氧池与厌氧池之间的隔板可移动。整个处理池体积为50m3，长×宽×高为10m×2.5m×2.5m，有效水深为2m。厌氧池及缺氧池1、2采用机械搅拌机，好氧池底部布设有大量微孔曝气头，均采用功率为7.5kW的空气压缩机曝气，并采用电磁流量计控制曝气量。系统末端采用周边出水的方形辐流式沉淀池，长×宽×高为3.4m×1.6m×3.6m，有效水深2m，泥斗高1.6m，有效体积为10.88m3。在缺氧池2和厌氧池之间加1个缺氧混合液回流，与来自沉淀池的污泥回流和进水液混合，使得有一部分反硝化聚磷菌在缺氧池和厌氧池之间交替运行，富