低溶解氧对A2／O工艺脱氮的影响

第33卷第5期2011年5月人民黄河YELL0WRIVERVo1．33，No．5May，2011【水资源】低溶解氧对A2／O工艺脱氮的影响朱灵峰，刘丽丽，吴波，张召跃，张乐，陈静，张润涛(华北水利水电学院环境与市政工程学院，河南郑州450011)摘要：采用A／0反应器，通过控制不同的溶解氧浓度来设定3种工况，对比备x-；K~出水水质。结果表明：低氧工况比高氧工况节省了52．6％的曝气能量，对TN的去除率提高了约12％；低氧条件降低了污泥的硝化性能，但仍能将NH；一N稍化。使出水NH：一N浓度低于2m#L。关键词：A／0反应器；溶解氧；硝化；污水处理中图分类号：X703．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2011．05．021A／O工艺(Anaerobic—Anoxic—Oxic)即厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺，是目前城市污水处理厂广泛应用的脱氮除磷工艺之一。能耗大、运行费用高，很大程度上阻碍着我国污水处理厂的建设，已成为城市污水处理的瓶颈。城市污水处理厂电耗占总能耗的60％～90％，是污水处理厂最主要的能耗I4，因此是节能研究的重点。1试验方法试验水样为北京某A／0工艺污水处理厂曝气沉沙池出水。进水量设定为4．0L／h，厌氧池、缺氧池、好氧1段、好氧2段和好氧3段的水力停留时间HRT分别为1．5、3．0、3．0、4．5h和3．0h，总HRT为15h。主要运行参数MLSS为2000～3000mg／L，内回流比为200％，外回流比为80％，SRT为l2—15d，每天间歇排泥两次，温度用加热棒控制在(25±1)℃。试验在小试反应器(见图1)运行中，设计了DO控制的3种工况(见表1)，通过调节曝气强度控制各段的DO。1一进水，2一蠕动泵，3一揽拌器，4一厌氧池，5一缺氧池，6一好氧1段，7一好氧2段，8一好氧3段，9一二沉池，lO一气体流量计，11一气泵，l2．微孔曝气头，l3一出水，14一内回流，15一外回流，l6一剩余污泥图1A／O反应器示意DO采用便携式溶解氧分析仪测定，COD采用重铬酸钾标准方法测定，NH4+一N采用次氯酸钠一水杨酸法测定，TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定。·46-表13种工况下曝气段的DO控制量ms／L2试验结果与讨论2．1DO对NH4+一N去除效果的影响3种工况下小试／0工艺对NH4+一N去除效果见图2。工况1、2对NH4+一N的去除效果没有明显差别，进水的NH：一N浓度有波动，但出水浓度均可稳定在2m#L以下，去除率达95％。工况3后期出水出现了较大波动，其原因是反应器运行维护过程中出现了一些问题，好氧池内没有曝气，氨氮出水超标，只要恢复设定的DO值，立即可以使氨氮出水降到5mg,／L以下。在0．5～1．0mg／L的低溶解氧情况下，保持目前曝气池的长度，氨氮可以完全硝化。60。40导3020100I59l3I72l252933374I45时间，dlo08060璧褂40嵩200图2NIU—N的去除效果2．2DO对COD去除效果的影响3种工况下小试A／O工艺COD去除效果见图3。对于收稿日期：2010—09-02基金项目：河南省科技攻关项目(072102190024)。作者简介：朱灵峰(1958一)，男，河南内乡人，教授，博士，主要从事环境污染与防治方面的科研工作。E—mail：zhulingfeng@DCWUedu．cn人民黄河2011年第5期COD的去除效果，工况1的去除率最高，平均达89％，最高去除率为100％(未检测到出水的COD，达到了一级A标准)；工况2出水COD浓度为40～70mg／L，平均去除率为80％；工况3的平均去除率比工况2略高，但出水COD浓度比工况2高。工况2、3的出水COD能达到一级B标准，3种工况的平均去除率都超过80％。-一1旦、鹾l00806040慧20O时间／d图3COD的去除效果2．3DO对TN去除效果的影响3种工况下小试A／0工艺的TN的去除效果见图4。工况I．、工况3／。进水TN．≥一。一、●，一59I3j72l252933374I45时间／dl0080掌。40慧200图4TN的去除效果3种工况出水总氮含量均为20～30mg／L，平均去除率分别为46％、59％、58％。工况1整个好氧段的DO值为2．0—3，0mg／L，使得内回流携带较大量的DO进入缺氧池，在一定程度上影响了反硝化效果；且由于DO总体过高，污泥被过度氧化，因此有一定量的内源氮放出，从而出水总氮较高，去除率较低。工况2将好氧1、2段的DO调整为1．0—2．0mg／L，使得系统对TN的去除效果有了一定的提高，最高去除率达到62％，平均比工况1的TN去除率提高了13％。工况3将好氧l、2段的DO进一步降低为0．5～1mg／L，但没有明显增强TN的去除效果，