多点进出水倒置A_2_O工艺_周雹

多点进出水倒置A2/O工艺周雹周丹提要针对我国污水排放标准只要求部分硝化和除磷而不要求脱氮的情况,在以往的A2/O工艺基础上,提出多点进出水倒置A2/O工艺,并对该工艺的特点和设计计算方法进行了详细的阐述。关键词多点进出水倒置A2/O工艺部分硝化回流污泥反硝化1工艺提出的背景自20世纪70年代以来,由于水体富营养化日益突出,污水除磷脱氮正式提上日程,并开发出多种生物除磷脱氮工艺,典型的有普通A2/O工艺、UCT工艺、MUCT工艺(改良型UCT工艺)等,并在各国得到广泛应用。这些工艺适用于既要求脱氮又要求除磷的情况,大多数发达国家已对污水的氮、磷排放作了严格限制,因此采用这些工艺是完全合适的。我国的情况有所不同,国家《污水综合排放标准》对磷的排放要求很高,一、二级标准分别为≤0.5mg/L及≤1.0mg/L;对氮的排放要求则较低,只要求氨氮分别≤15mg/L及≤25mg/L;而对总氮指标没有限制,也就是说并不要求反硝化脱氮,只要求硝化,而且还只是部分硝化。显然,为了达到国家要求的排放标准,采用上述工艺会额外增加一定的基建投资和运行费用。当前,我国经济尚不发达,在工程设计中需要千方百计节约投资,因此建议对上述工艺加以改进,用较小的投资满足我国目前的排放要求。(1)全硝化改为部分硝化,只须氨氮达标即可。这样,不仅可以减少好氧池容积,还可以减少回流污泥中的硝酸盐含量,有利于生物除磷。(2)将全部污水反硝化改为只对回流污泥进行反硝化,回流污泥反硝化的目的只是去除回流污泥中的硝酸盐,避免硝酸盐进入厌氧区干扰生物除磷。这样可省去混合液内回流,减小缺氧池容积。根据上述要求,在此提出多点进出水倒置A2/O工艺,其流程示意见图1。2工艺的特点(1)缺氧池和厌氧池倒置。一般A2/O工艺厌氧池在前,本工艺将缺氧池放在厌氧池前面,回流污图1多点进出水倒置A2/O工艺流程示意泥和部分污水先进入缺氧池,回流污泥中的硝酸盐在此反硝化,确保后边的厌氧池处于绝对厌氧状态,对提高除磷效率十分有利。(2)部分污水完全硝化,部分污水不硝化,使混合出水水质达到氨氮出水指标。由于硝化反应主要取决于泥龄,在泥龄足够长时硝化反应就会发生,这时要控制硝化的程度却比较困难,所以一般不是按完全硝化设计,就是按不硝化设计。为了实现部分硝化,好氧区按部分污水(b)不硝化,部分污水(a)完全硝化设计,分配系数a和b根据进水水质和出水氨氮指标计算确定,污水a经过完全硝化从池末端流出,污水b未经硝化从池中部流出,混合后成为氨氮指标合格的部分硝化的出水。(3)不需要混合液内回流。混合液内回流是为了提高污水反硝化效率,而我国污水排放标准并未要求脱氮,所以内回流没有必要。(4)部分污水(β)进入缺氧池,部分(α)进入厌氧池,分别为反硝化和生物除磷提供碳源。污水分配系数α和β根据水质条件计算确定,基本原则是使除磷效果最佳。3设计计算按泥龄法进行设计计算。3.1好氧池和缺氧池基本计算公式V=24QθcY(Lj-Lch)1000MLSS(1)式中V———反应池容积,m3;给水排水Vol.28No.1200239DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2002.01.012Q———反应池设计流量,m3/h;θc———泥龄,d;Y———污泥产率系数,kgSS/kgBOD;Lj———进水BOD浓度,mg/L;Lch———出水BOD浓度,mg/L;MLSS———反应池混合液浓度,g/L。Q,Lj,Lch是设计初始条件,在设计计算前已经确定,只需确定θc,Y和MLSS,即可算出V。3.2确定好氧池泥龄好氧池泥龄根据处理要求确定。不要求污水硝化时好氧池泥龄θcb≥4d(设计温度10℃);要求污水硝化时,其泥龄θca根据硝化的要求确定。硝化菌是生长缓慢的自养菌,世代周期长,为了培养繁殖硝化菌,好氧池的泥龄必须大于硝化菌的世代周期。为了确保硝化的进行,设计通常采用一个安全系数,其计算式为:θca=F1μ0(2)式中θca———满足硝化要求的设计泥龄,d;F———安全系数,取值范围2.0～3.0,通常取2.3;1/μ0———硝化菌世代周期,d;μ0———硝化菌比生长速率,d-1。μ0=0.47×1.103(T-15)(3)式中T为设计污水温度,按冬季平均水温考虑,北方地区通常取10℃,南方可取11～12℃。以北方为例,代入式(3)得:μ0=0.47×1.103(10-15)=0.288d-1,再代入(2)式得:θca=2.3×10.288=7.99d。即对于北方地区,硝化好氧池泥龄θca≥8d。本工艺的好氧池由两部分组成:污水分量a要求完全硝化,污水分量b不硝化,好氧池泥龄按式(4)计算:θco=a·θca+b·θcb(4)假定污水分量a达到完全硝化,出水氨氮浓度(NHch)a=0,污水分量b不硝化,出水