多段多级AO除磷脱氮工艺的AO容积比研究_王秋慧

８４给水排水Ｖｏｌ．４２增刊２０１６多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺的ＡＯ容积比研究王秋慧刘胜军李祖鹏石凤邹仲勋黄松黄宇（中国市政工程西北设计研究院有限公司，天津３００３８１）摘要多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺在城镇污水处理中已多次应用，是一种高效的污水除磷脱氮新工艺。ＡＯ容积比对该工艺的除磷脱氮能力影响显著，试验选择了０．２５、０３３、０．６三组ＡＯ容积比值，确定最佳ＡＯ容积比为０．６。该比值条件下，出水ＴＮ平均值为９ｍｇ／Ｌ，ＴＮ去除率为８５％；出水ＴＰ平均值为０．３ｍｇ／Ｌ，ＴＰ去除率可达９７．５％左右。ＡＯ容积比低于０．６时，系统对ＴＮ和ＴＰ的去除效果不佳，高于０．６时，会发生缺氧区二次释Ｐ现象，实际工程应用中，ＡＯ容积比基本在０．６左右。关键词多段多级ＡＯ工艺ＡＯ容积比除磷脱氮中建股份科技研发课题（ＣＳＣＥＣ－２０１５－Ｚ－２５）资助项目。０前言多段多级ＡＯ（ＡＭＡＯ）除磷脱氮工艺是基于传统ＡＯ工艺发展起来的一种污水高效除磷脱氮新工艺［１］。该工艺由中国市政工程西北设计研究院有限公司研发，已获得国家知识产权局颁发的实用新型专利（专利号：ＺＬ２００９２０１６９１８７．２），是目前国内具有高效除磷脱氮功能的新工艺［２］，具有工程投资省、运行成本低、碳源利用充分、污染物去除效果好、抗冲击负荷能力强、污泥产量低的优点，应用前景广泛［１，２］，多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺流程如图１所示。图１多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺流程为深入该技术的研究，中国市政工程西北设计研究院有限公司组织了专门的课题，对该技术进行全面、系统的研究。本文主要介绍多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺的ＡＯ容积比研究成果及工程实例。１研究试验１．１试验装置多段多级ＡＯ生物池１座（材质采用碳钢，钢板焊接）、竖流式沉淀池１座（材质采用碳钢，钢板焊接），配套自控系统及相应附属设备１套。图２试验装置试验装置如上图２所示，位于天津市纪庄子污水厂内。运用多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺，将生物池分４段，４点配水，四级ＡＯ，污水由进水泵提升至生物池，然后由配水管分配至厌氧段和各缺氧段前段，生物池出水进入二沉池泥水分离后排出。二沉池沉淀污泥由底部排泥管静压流入储泥池，储泥池中设有一台污泥回流泵，将回流污泥送至厌氧区，剩余污泥通过排泥管排放。试验处理水量为３．０ｍ３／ｈ，初始生物池厌氧／缺氧／好氧区容积如表１所示。试验装置中，厌氧、缺氧、好氧区容积的比例调表１生物池厌氧／缺氧／好氧区容积项目尺寸／ｍ容积／ｍ３段数／个水力停留时间／ｈ厌氧２．２×０．４７×３．５３．６１１．０３缺氧２．２×０．３９×３．５３．０３２．５７好氧２．２×０．７７×３．５５．９４６．７８DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2016.0347给水排水Ｖｏｌ．４２增刊２０１６８５节方式为：在廊道型推流式曝气池中，厌氧、缺氧、好氧区均采用移动式隔墙，隔墙移动距离为沿池长方向±２００ｍｍ的范围。１．２试验原水水质及分析试验原水采用纪庄子污水处理厂实际进厂污水，取自格栅前池，水质数据如下表２所示。表２试验原水水质项目ＣＯＤ／ｍｇ／ＬＢＯＤ５／ｍｇ／ＬＳＳ／ｍｇ／ＬＮＨ３－Ｎ／ｍｇ／ＬＴＮ／ｍｇ／ＬＴＰ／ｍｇ／Ｌ数值２００～４００１００～２００７０～１５０３０～５０４０～７０３～７由表２所列污水水质情况可见，本试验污水中Ｃ／Ｎ在４～８，Ｎ、Ｐ远大于微生物代谢过程所需要的Ｎ。因此，污水处理工艺除考虑去除有机污染物外，应特别重视Ｎ和Ｐ的有效去除，合理地应用硝化、反硝化生化处理技术、生物除磷技术，才能确保处理后污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１９－２００２）要求。１．３试验运行条件系统稳定运行后，厌氧区及各缺氧区配水比分别为３０％、３０％、３０％、１０％；污泥回流比为８０％，回流污泥浓度为９５００ｍｇ／Ｌ，第一ＡＯ区污泥浓度为６９００ｍｇ／Ｌ，第二ＡＯ区污泥浓度为５４００ｍｇ／Ｌ，第三ＡＯ区污泥浓度为４５００ｍｇ／Ｌ，第四ＡＯ区污泥浓度为４２００ｍｇ／Ｌ；好氧区ＤＯ值为２．０～３．０ｍｇ／Ｌ。试验期间，通过调节移动式隔墙来改变生物池的各段容积，检测不同ＡＯ容积比下系统对ＴＮ、ＴＰ等污染物的处理效果。３试验结果与分析多段多级ＡＯ除磷脱氮工艺ＡＯ容积比对系统硝化反应是否彻底有直接影响，而硝化反应的效果决定系统的脱氮能力。因此，工程设计和实际运行中必须选择合理的ＡＯ容积比，使生物池各段硝化和反硝化能力充分发挥。试验选择ＡＯ容积比分别为０．２５、０．３３、０．６３种情况下系统的脱氮除磷效果。３．１ＡＯ容积比对脱氮的影响ＡＯ容积比分别为０．２５、０．３３、０．６０时，试验系统对ＴＮ的去除效果如图３所示。由图３可知，当容积比分别为０．２５、０．３３、０．６０时，系统对ＴＮ的去除效果有明显不同，出水ＴＮ分图３不同ＡＯ容积比下的ＴＮ处理