各污泥处理单元废液的磷含量控制问题

中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATERNO．1冀丢0P。、运行与管理÷各污泥处理单元废液的磷含量控制问题毕学军，王振江，于澎学：，张波，丁日堂(1．青岛建筑工程学院山东省环境工程重点实验室，山东青岛266033；2．青岛李村河污水处理厂，山东青岛266042；3．山东省环境保护局，山东济南250012)摘要：目前，国内绝大多数的具有脱氮除磷功能的城市污水处理厂因未对污泥处理废液中的磷进行有效处理而造成污水处理系统磷负荷的增加：现场生产性与静态模型试验的结果表明，在不同污泥处理方式下污泥处理废液使污水处理系统的磷负荷增加了55％～75％，为此提出了适合我国国情的对脱氮除磷城市污水处理厂污泥处理废液的处置方式。关键词：脱氮除磷；城市污水；污泥处理废液中图分类号：X703．1文献标识码：C文章编号：1000—4602(2003)01—0098—021生产运行现象青岛市李村河污水处理厂一期工程的处理能力为8×10m／d(工业废水约占2／3)，处理工艺采用具有脱氮除磷功能的改良／O工艺(见图1)．其初沉污泥和剩余污泥(实为混合液)经一级重力浓缩后进行中温厌氧消化处理，再进行离心机械脱水，最终污泥外运填埋。污泥回流比为100％图1李村河污水处理厂工艺流程长期的现场实测数据表明，在不同的污泥处理(2000年以前无污泥消化，2000年后有污泥消化)过程中产生的废液所携带的总磷量分别达到了进水总磷量的56．8％、75．1％，即增加了污水处理系统的磷负荷：2污泥浓缩中的释磷情况在静态模型试验中剩余污泥、混合污泥(剩余污泥和初沉污泥混合)分别在静止与搅拌情况下的释磷过程如图2、3所示。基金项目：山东省教委、山东省环境保护局资助项目(59738150)·98·；；ii图2剩余污泥的释磷过程0246810l2141618202224历时／h图3混合污泥的释磷过程转载http://www.paper.edu.cn中国给水排水NO．1由图2可见，剩余污泥无论在静止状态下还是在搅拌状态下其释磷量均非常小，反应24h后的释磷量仅为1．0mg／L左右。由图3可见，混合污泥在静止状态下的释磷量达43．8mg／L，在搅拌状态下其释磷量更是高达59．4mg／L。上清液中的含磷量(69mg／L)与实测的污泥浓缩池上清液含磷量(72．5mg／L)基本一致。污泥浓缩池上清液内的磷酸盐浓度上升的原因是由于初沉污泥富含可快速降解的有机物，它能诱导剩余污泥中的聚磷菌进行释磷反应。实际运行也证明，剩余污泥与初沉污泥一经混合释磷反应即可发生，且约4h就完成了大部分的释放过程，其释磷量则取决于污泥的混合时间、剩余污泥含磷量、初沉污泥的性质和混合后污泥所处的状态等因素，李村河污水厂的混合污泥释磷量最高可达198．9mg／L。3污泥厌氧中温消化的释磷情况李村河污水厂对混合浓缩污泥采用厌氧中温消化进行稳定化处理，其污泥投配比为4％，污泥在消化池停留15d左右，消化温度保持在(35±0．5)℃。在此运行条件下富磷污泥中磷的释放是显而易见的，李村河污水厂的实际运行表明，生污泥的总磷含量为608mg／L，而消化污泥中的磷酸盐与总磷量分别为118mg／L和455mg／L。4污泥脱水过程中的释磷情况4．1混合浓缩后直接脱水如前所述，在混合浓缩过程中会导致剩余污泥的大量释磷，在脱水过程中由于污泥颗粒中的含磷间隙水和部分毛细水被分离出来，故脱水液中的磷含量应高于污泥浓缩池上清液。李村河污水厂的实际运行表明，其总磷含量高达150mg／L。4．2分别浓缩再混合脱水初沉污泥与剩余污泥经分别浓缩后再混合脱水的释磷情况的静态模型试验结果见图4。11_二1·1＼015306090120150180210240历时／min图4两种污泥分别浓缩再混合脱水的释磷过程由图4可知，经分别浓缩的剩余污泥与初沉污泥在混合脱水时同样出现了大量释磷的现象，在此过程中不仅释磷量大，而且释磷速率快(4h的释磷量高达126．7mg／L，总磷量达到147．7mg／L)，其释磷量同样与实测污泥脱水浓缩液中的总磷含量(169．5mg／L)基本一致。该释磷同样是由初沉污泥所含的有机物诱导剩余污泥进行释磷反应所致，因此初沉污泥与剩余污泥经分别浓缩后，如果在脱水前(投配池内)或脱水过程中进行混合同样会导致大量释磷。4．3经污泥消化后脱水污泥经稳定化处理后，其脱水废液中的磷含量应与消化池上清液一致。李村河污水厂的实际运行表明，其总磷含量达120mg／L左右。另外从实际运行结果来看，初沉污泥与剩余污泥混合浓缩后直接脱水的废液含磷量比经消化后脱水时要高，其原因可能是由部分溶出的磷酸盐与消化液中的钙、镁反应生成了羟基磷酸钙或磷酸铵镁等沉积物所致，在实际生产中消化池管道上频繁出现的结晶沉淀物也间接证明了这一点。5污泥处理废液的处置方法综上所述，考