城镇污水处理厂强化低温硝化案例探讨

《资源节约与环保》2016年第11期科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流摘要：硝化反应速率受温度影响较大，低温使得硝化反应速率下降，针对某污水处理厂A2/O工艺在冬季水温处于10℃左右的情况下出现的硝化效果不好的问题，通过分析研究及优化调整，通过将MLVSS提高至2g/L，生物池好氧段DO提高至3mg/L～4mg/L的措施，在现有条件下可将氨氮去除率提高至80%以上。关键词：城镇；污水处理厂；低温硝化；强化活性污泥法处理污水至今已有100年历史，几十年来活性污泥法处理技术有很快的发展，已成为城镇污水采用最为广泛的处理方法[1]。随着水体富营养化问题日趋得到重视，污水处理厂相应的需增加脱氮除磷功能。由于活性污泥法是自然净化的强化，对于水量大浓度相对较低的城镇生活污水来讲，相较于其他物理化学方法有着天然的成本优势，因此目前为止，活性污泥法仍然是城镇污水处理中运用最广泛最合适的技术。但活性污泥法也存在相应的问题，本文着重探讨的是活性污泥法处理中氨氮的低温硝化存在的问题，由于硝化菌的消化速率受温度影响较大，而污水水温是季节性变化的，冬季水温普遍较低，在南方地区一般会低于10℃，使得冬季运行中出现氨氮去除率较低的的现象，笔者针对所在的污水处理厂运行情况，分析原因并进行工艺调整，强化了污水处理系统的低温硝化效果，实现了稳定达标排放，同时分享出水水质标准要求提高后，现有工艺技术改造的设计思路。1污水厂概况某污水处理厂一期设计规模30×104m3/d，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准，生化工艺采用改良型A2/O工艺，主要特点为在厌氧池前段设置选择池，二沉池回流污泥先进入选择池进行反硝化，避免硝酸盐对厌氧释磷的影响，此外，好氧和缺氧段池型设计为卡鲁塞尔氧化沟池型，以微孔曝气器的分布区域来区分好氧段和缺氧段，该设计的最大好处在于内回流比较大，具有完全混合型生物反应器的抗冲击效果好的特点。2实际运行中低温对硝化反应的影响由于污水处理厂地处南方地区，纳污区排水体制大部分为合流制，导致进水水质随季节波动较大，雨季浓度低，旱季浓度高，且由于城市建设的影响，合流制造成了进水SS中无机成分比例较高。依据污水厂多年数据，夏季水温可保持在25℃～30℃之间，且由于进水浓度相对较低，污泥负荷低，硝化反应效率较高，出水氨氮基本维持在1mg/L以下。但每年进入11月之后，水温逐步下降，最低水温出现在次年1～2月，基本维持在9℃～11℃之间，最低水温曾降至7.8℃，此时反映出来的情况就是硝化反应效率持续下降，出水氨氮持续上涨。研究表明，温度对硝化反应的影响很大（见图1），生物硝化反应可以在4℃~45℃的温度范围内进行，最佳温度大约为30℃，硝化菌对温度变化非常敏感，对于同时去除有机物和进行硝化反应的系统，温度低于15℃即发现硝化速率急剧下降。温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性[2]。表1所示为不同温度下亚硝酸菌的最大比增长速率μN值。表1不同温度下亚硝酸菌的最大比增长速率图1温度对硝化反应速率的影响从污水厂历年数据来看，前期冬季水温下降到15℃以下并持续下降时，在不进行任何工艺调整的情况下，出水氨氮明显上涨，在水温下降至10℃左右时，出水氨氮日均值（24h混合样）由夏季的低于1mg/L逐渐上升至5mg/L～6mg/L，最高上涨至7.6mg/L，平均去除率由夏季的94%下降至70%左右，最低降至60%左右。3现有条件下强化硝化的措施和效果在充分研究硝化理论的基础上，结合污水厂的实际工艺情况，该厂做了一系列的分析和优化措施。3.1提高好氧段DO浓度硝化反应必须在好氧条件下进行，一般建议反应中DO浓度应控制在2mg/L，日常运行中依据工艺情况进行DO调整，既要满足污染物得到有效降解，出水水质达标，又要做到尽可能的节省能源，该厂日常运行中DO一般控制在1.5mg/L～2.0mg/L之间，夏季最低时维持在1mg/L～1.5mg/L之间即可满足生产需要。研究表明，在同时去除有机物和进行硝化反应的系统中，硝化菌在活性污泥中的比例约为8%左右，且大部分处于生物絮体内部[3]，在这种情况下，DO浓度的增加将提高DO对生物絮体的穿透力，使得内部的硝化菌能够获得足够的溶解氧，从而提高硝化反应速率。图2为溶解氧对硝化反应速率的影响[4]。城镇污水处理厂强化低温硝化案例探讨黄斌（长沙市联泰水质净化有限公司湖南长沙410219）工业节能技术49DOI:10.16317/j.cnki.12-1377/x.2016.11.045《资源节约与环保》2016年第11期科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案例交流科技论文与案