三种投加方式化学强化BAF除磷的试验研究

曝气生物滤池（BAF）是在生物接触氧化工艺的基础上发展起来的一种污水处理新工艺，将生化反应器与滤池相结合，无需二沉池。曝气生物滤池对污染物的去除主要通过微生物对水中溶解性有机物进行降解、硝化和反硝化以及滤料本身所具有的截留过滤功能[1]。由于其具有占地面积小、流程简单、投资少、无污泥膨胀、出水水质好等特点，越来越受到重视，但除磷效果不理想[2]，为此采用化学强化BAF除磷。按药剂投加点的不同一般分为前置除磷、协同除磷、后置除磷。本文以实际生活污水进行试验，考察了3种投加方式下化学强化除磷效果。1试验部分1.1试验装置试验的主体反应器为2组两级上向流前置反硝化曝气生物滤池，缺氧池直径80mm，高1.6m，好氧池直径100mm，高1.9m，一组不加药作为对比。进水及加药均采用蠕动泵。前置和后置除磷分别采用混凝搅拌池。1.2试验用水试验用水为哈工大某小区生活污水，氨氮质量浓度为40～50mg·L-1；TN质量浓度为50～60mg·L-1；COD为250～350mg·L-1；TP质量浓度为5～6mg·L-1。1.3试验仪器及检测方法721型分光光度计，pH计，分析天平，COD消解仪，280B型压力蒸汽灭菌器。COD采用重铬酸钾密闭消解法；NH3-N采用纳氏试剂法；TN采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法；TP采用过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法；pH采用PHS-3C型精密pH计测定。1.4试验方法前置除磷是在反应器前投加，即将原生活污水进行混凝沉淀去除大部分磷后，出水进入BAF进行进一步处理；同步除磷是在BAF底部随进水一起投加，使BAF内部同时发生生物化学除磷作用；后置除磷是将BAF出水进行混凝沉淀除磷后得到终出水。前置和后置除磷均采用机械搅拌的方式。2结果与讨论2.1化学强化BAF除磷效果分析试验考察了3种方法强化BAF除磷的效果，结果如图1所示。由图1可知，随着铁盐投加量的增加，TP去除率增加，前置强化除磷效果最好，原因是前置化学沉淀去除了大部分的磷，减轻了BAF进水的TP负荷，使之发挥了较好的除磷作用。同步好于后置，原因一方面是同步加药过程中，通过试验控制，使系统三种投加方式化学强化BAF除磷的试验研究李欣1，马营营1，董文艺2（1.哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2.哈尔滨工业大学深圳研究生院，广东深圳518055）摘要：两级曝气生物滤池串联工艺对有机物和氮的去除效果较好，但除磷效果不理想，常采取化学强化除磷的方法来达到排放标准。分别研究了前置、同步、后置铁盐（FeCl3）化学强化BAF进行化学除磷的效果。结果表明，前置除磷效果最好，同步好于后置，但考虑到前置和后置都得增加沉淀池，所以同步强化也是一种较好的方法，能够使出水TP达标。关键词：化学强化；曝气生物滤池；除磷中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2011)07-0120-003收稿日期：2011-02-12基金项目：国家“水体污染控制与治理”科技重大专项（2008ZX07317-02）作者简介：李欣（1968－），男，博士，副教授，研究方向为污水处理与资源化技术；E-mail：lixinwindows@163.com第37卷第7期2011年7月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.37No.7Jul.,2011120保持了较好的微絮凝状态，在化学反应的同时进行微絮凝截留作用使TP去除；另一方面可能是滤料表面产生了一种特殊的除磷微生物，有利于TP的去除。从图1中还可以看出，对于TP质量浓度在5～6mg·L-1的原水，要使出水TP达标排放（<0.5mg·L-1），前置和同步投药量需达到16mg·L-1，后置需达到18mg·L-1。当投药量大于18mg·L-1时，3种强化方法除磷效果差不多。而考虑到前置和后置都需要外加沉淀池，增加基建投资费用，从经济角度考虑，采用同步铁盐强化除磷能达到较好的效果，且可以省去沉淀池。2.2化学强化对BAF性能的影响分析由于投加化学药剂可能会对BAF性能产生不利影响，试验考察了3种方法不同药剂投加量对系统氨氮、TN、COD的去除影响。2.2.1化学强化对氨氮去除的影响试验考察了3种方法不同投加量对系统氨氮去除的影响，结果如图2所示。后置强化是对BAF出水进行化学混凝，对硝化菌没影响，又混凝可以去除少部分氨氮，所以后置强化对氨氮的去除率有所提高。从图2中可以看出，前置强化对氨氮的去除几乎没影响，说明对硝化菌活性几乎没影响。同步强化在投药量低时没影响，在投药量大于16mg·L-1时，较明显地影响硝化效率，可能是滤料层积累的混凝剂对其产生了毒性作用，但是由于硝化菌主要在滤层中上部，这也减缓了混凝剂的不利作用，氨氮去除率仍在93%以上。说明在试验范围内，3种方法化学