多段式AO工艺在污水处理中的探讨与应用

2020/2/24多段式AO工艺在污水处理中的探讨与应用https://x.cnki.net/read/article/xmlonline?filename=jzjs2019s1008&tablename=CJFDTOTAL&dbcode=CJFD&topic=&fileSourceType=1&taskId=&fr…1/8给水排水,2019,S1,28-30多段式AO工艺在污水处理中的探讨与应用1工艺背景范翊深圳市利源水务设计咨询有限公司摘要:TN的去除是污水处理中的一个难点和重点。多段式AO工艺是一种分段进水强化脱氮的生物处理工艺,是一种起源于传统技术而优于传统技术的新工艺,具有脱氮除磷效率高、碳源利用充分、运行费用低等优点。本文介绍了多段式AO工艺脱氮的原理及效果、特点、设计中的主要问题,介绍了该工艺在深圳福田水质净化厂的实际应用及效果。关键词:多段式AO工艺强化脱氮分段进水碳源利用污泥浓度内回流工艺设计作者简介：*范翊,通讯处:518041广东省深圳市福田区深南中路1019号万德大厦8F深圳市利源水务设计咨询有限公司电话:(0755)25911051E-mail:fan9024@163.com收稿日期：2019-01-25Received：2019-01-25随着国家对城市污水脱氮除磷要求的不断提高，总氮（TN）的排放标准日趋严格。目前，TN主要依靠在缺氧条件下反硝化菌的生物作用予以去除，受到碳源、水温、生物竞争等制约因素较多，是污水处理中的一个难点和重点。长期以来，国内外的相关工程技术人员一直在进行强化脱氮除磷技术的研究，20世纪90年代美国、日本等国家在城市污水处理厂改造和新建项目中逐渐开始对高效脱氮工艺进行尝试，1991年美国纽约市的Tallman岛水污染控制厂将原有的传统曝气改为多段式AO工艺，进行可行性示范研究。日本1998年开始引入多段式AO工艺并对运行模式进行了改良。本文介绍的是基于改良后的多段式AO工艺。多段式AO工艺是一种分段进水强化脱氮的生物处理工艺，是一种起源于传统技术而优于传统技术的新工艺，具有除磷脱氮效率高、碳源利用充分、运行费用低等优点，在同等停留时间下具有更高的TN去除率，因而适用于老厂改造工程和新厂建设工程。多段式AO工艺工艺流程如图1所示。图1多段式AO工艺（3段式）示意2020/2/24多段式AO工艺在污水处理中的探讨与应用https://x.cnki.net/read/article/xmlonline?filename=jzjs2019s1008&tablename=CJFDTOTAL&dbcode=CJFD&topic=&fileSourceType=1&taskId=&fr…2/82生物脱氮原理及效果多段式AO工艺的脱氮基本原理和普通生物脱氮原理相同，但TN的去除率随着段数的增加有较大的提高。为了简单明了说明其原理，假定：(1)进水中的氮是全部可硝化的氨氮（NH3-N);(2)在各段的好氧池内和缺氧池内，硝化反应和反硝化反应充分进行。流入生物池内污水中的氨氮的变化如图2所示。首先流入各段缺氧池的氨氮（NH3-N）经过后接好氧池的硝化，硝化混合液的一部分经内循环回到缺氧池，剩余部分进入后段的缺氧池进行脱氮，作为气体N2释放。在这里，由于流入第1段和第2段的氨氮（NH3-N）在本段好氧池内被全部转换成硝酸盐氮（NO3--N）后，在本段和后段的缺氧池内被全部转换成气体N2释放，所以最后出水的NO3--N浓度和此无关系。作为最后出水的NO3--N是由流入第3段（最后段）缺氧池的氨氮经由好氧池硝化后的一部分而已。图2多段式AO工艺氨氮变化示意2020/2/24多段式AO工艺在污水处理中的探讨与应用https://x.cnki.net/read/article/xmlonline?filename=jzjs2019s1008&tablename=CJFDTOTAL&dbcode=CJFD&topic=&fileSourceType=1&taskId=&fr…3/8在这里，我们考虑最后段的氮的物质平衡（见图3），作为最后段进水中的NH3-N的出路有：(1)作为NO3-N流向二沉池；(2)由内循环在最后段脱氮池内脱氮。计算见式（1):图3生物池最后段的氮物质平衡示意式中Q———进水水量，m3/d;N———多段式的段数；r———污泥回流比；RN———最后段的内回流比；CN,in———进水氨氮浓度，mg/L;CNO3,out———出水NO3--N浓度，mg/L。如果在二沉池的脱氮能够忽略不计的话，氮的理论最大去除率（ηDN,max）式（2）来表示：根据式（2）可以看出，多段式AO工艺氮的理论最大去除率受以下因素影响(1)段数N;(2)最后段内循环比RN;(3)污泥回流比r3个因素的影响。2020