内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响

第34卷第5期2008年5月北京工业大学学报JOURNAl．OFBEIJINGUNIVERSITYOFTECHNOI。OGYV01．34No．5Mav2008内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响王淑莹1，闫骏1一，侯红勋1，殷芳芳1，杨庆娟1(1．北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室，北京100022；2．中国环境保护产业协会，北京100037)摘要：试验采用实际生活污水，利用改进的Orbal氧化沟中试系统(其中，氧化沟主体容积460L)，在低溶解氧条件下研究了内循环对系统的影响。实现了良好的脱氮除磷效果．增加内循环回流比，可以增强系统对氨氮负荷的抗冲击能力．提高脱氮效果．但是除磷效率降低．考虑COD、氮和磷等指标，控制系统内循环回流比为1，可得到良好的处理效果．对系统进行物料平衡计算．结果表明，聚磷菌约吸磷0．18mgP／mgCOD，与文献值接近．试验发现，系统中存在着反硝化聚磷菌(DPAOs)。其比吸磷速率为13．2mgP／(gVSS．h)，根据缺氧与好氧比吸磷速率之比计算DPAOs约占总PAOs数量的23％．关键词：脱氮；反硝化除磷；氧化沟；内循环中图分类号：X703．1文献标识码：A文章编号：0254—0037(2008)05—0522一06Orbal氧化沟起源于南非⋯，该工艺对水质水量的变化有较强的适应性，抗冲击负荷能力强；可以不设初沉池，污泥产率低，多可达到稳定的程度，无需再进行消化处理【2J．HelenLittleton[3J对美国几个Orbal氧化沟污水厂进行调查，发现部分水厂存在着明显的生物除磷现象；柯明勇等[4】对应用改良型的厦门集美污水厂进行研究，通过对溶解氧、污泥龄和回流等方式进行合理控制，得到较好的脱氮除磷效果．较高的IDcoD／PTN进水使实现良好的脱氮除磷成为可能bJ．对于生活污水，其P。OD／IDTN值很低，应用三沟环流式Orbal氧化沟系统很难得到较高的总氮去除效果；同时，由于其污泥龄较长，生物除磷效率很低．本文利用低PmD／』DTN的实际生活污水，对Orbal氧化沟工艺进行改造，深入探讨了内循环对其脱氮除磷性的影响及实现反硝化除磷的可行性．1材料与方法1．1试验原水水质及分析方法试验所用原水岁d匕京工业大学家属区的原生活污水，水质组成如表1所示．由于该污水的Pc0D／lDTN值约为3．4，试验过崔中通过向原水箱中投加一定量的乙酸钠，调节进水lD∞D／PTN值稳定在4．5～5．0．表1试验用水水质Tab．1Qualityofinfluentmg／L收稿日期：2007—02．28．基金项目：国家863计划项目(2006AA062319)；北京市自然科学基金项目(8062006)；新加坡环境与水工业协会创新发展项目(EDBS07／l一53974092)．作者简介：王淑莹(1953一)，女。黑龙江肇源人，教授．万方数据第5期王淑莹等：内循环对Orbal氧化沟系统生物脱氮除磷的影响523检验分析项目包括ID∞D、ID(NH4．N)、P(N03一N)、P(N02一N)、lDTN、P(P(面+一P)、ID(P(瑶一P)和p(MLSS)。均采用国家标准分析方法进行分析[6I．pH值、溶解氧和温度测定采用Multi340i(wTw)在线测定仪进行监测．1．2试验装置试验所用装置为改进的Orbal氧化沟系统，在Orbal氧化沟三沟反应器前增设了一个独立单元作为厌氧区．如图1(a)所示，系统由贮水箱(300L)、选择器(实际容积15L，工作容积10L)、氧化沟(实际容积460L，工作容积300L)和二沉池(100L)组成．原水和回流污泥分别通过蠕动泵提升至选择器，混合液通过重力作用依次进入氧化沟外沟、中沟和内沟，最后重力自流到二沉池．由于该系统相对于实际处理系统较小，不适宜安装转刷或者转盘曝气，试验时，采用微孔曝气装置，通过搅拌器进行泥水混合．如图1(b)所示，在氧化沟的外沟相应地设置A～L12个点，在B和C、E和F、H和I、J和K之间固定有搅拌装置．在G和H之间进行曝气，通过调节曝气量控制该点lD(02)为0．3--0．5mg／L，其余各点lD(02)为0．04mg／L．中沟和内沟均设置多点进行曝气，调节曝气量控制』D(()2)分别为0．5mg／L和2．0mg／L．曝气头1．3试验设计回流污泥剩余污泥池彳，一一．善毒．．—4一一．、：扩一H亟(2．05)：翌童G蓟：叠F(1．45)’≮傀涔厂oO1oO飞g延!重!亘8@I：：11：1产8oO内乡佧输L|t吕I内循环g]蒜十击i泰i茹≤●蚺≮飞鹕C(030)进水(混i合液)管搅拌器(a)工艺流程图(b)俯瞰网图1改进的Orbal氧化沟中试系统及氧化沟平面布置图Fig．1SchematicdiagramofmodifiedOrbaloxid