_生物活性磷在造纸废水生物处理中的应用

环保与综合利用59PaperandPaperMakingVol.34No.1Jan2015污水处理生化系统活性污泥的生长、繁殖及其代谢活动都离不开营养。造纸废水是一种有机物含量高、缺少营养元素的废水，比如缺磷少氮，在实际运行中需要给处理系统添加适当的营养物质，否则会因微生物生长不良，极大地影响到处理效果。工业上虽经过投加磷酸盐或工业磷酸等药品补充磷营养，但存在诸多问题[1,2]：（1）普通工业磷酸盐易与废水中的钙盐形成羟基磷灰石沉淀，造成磷营养固化问题，微生物无法吸收，且由于污泥中无机成分增多，污泥沉降性差，影响曝气池处理水质；（2）一般磷酸盐用量大，工人劳动强度较高，并且由于活性污泥中微生物吸收率不高，出水总磷（TP）存在超标现象；（3）冬天温度低，易结冰，现场操作条件比较恶劣。如何让废水中的微生物得到更多的磷而同时减少磷的排放成为亟待解决的问题之一。本实验在造纸废水处理系统的生化段分别投加生物活性磷与传统工业磷酸盐，通过对主要水质监测指标及经济技术指标的对比，结合实际使用情况中存在的问题，研究以生物活性磷替代传统磷营养剂的工业化应用的可行性。1实验1.1主要试剂生物活性磷，主要成分是携带能量的可溶性有机磷化物(ATP&ADP)、核酸及数种关键辅酶和磷脂，其中可用磷占50%(以P2O5计)，其应用于工业废水处理领域时，具有易被微生物吸收，提高微生物活性，提高污泥沉降性能，降低出水磷酸盐含量，减少污泥产量等优势。1.2作用机理生物活性磷与小分子有机酸形成络合物，络合后的磷更容易被微生物吸收，增强微生物生理机能，促进微生物种类多样化；络合后的磷不易与废水中金属离子形成沉淀，使剩余污泥产量大大减少。1.3实验方法陕西某纸厂采用化学浆及废纸浆生产生活用纸及包装用纸，总产量250t·d-1，配套废水处理站处理能力23000m3·d-1，在该企业污水处理系统其他工艺控制参数不变的前提下，在好氧曝气池将传统工业磷酸盐替换为生物活性磷进行中试试验，按照传统工业磷酸盐加药频率和推荐用量进行投加，研究其在造纸厂污水处理站实际运行中的可行性，确保生物活性磷达到以下目标：氧化沟系统CODCr去除率持平或略有改善；通过数据及污泥性状反馈，微生物能够有效利用该减磷产品；确保最终系统出水TP低于国标标准0.5mg·L-1以下。生物活性磷的添加实验流程如图1所示。图1生物活性磷实验流程图1.4生物活性磷用量的确定该污水处理站平均处理水量23000m3·d-1，进水COD1200~1400mg·L-1，出水COD200~300doi:10.13472/j.ppm.2015.01.015生物活性磷在造纸废水生物处理中的应用●罗清，赵登，张安龙，景立明，张仕南（陕西科技大学轻工与能源学院，陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室，陕西西安710021）摘要：将生物活性磷在造纸废水处理生化系统中进行应用。结果表明，生物活性磷能更好地替代传统磷营养盐，污泥活性增加，COD去除率提高3%，出水总磷可下降到0.06mg·L-1，每天在磷营养方面可以节约成本65元，同时还获得他无形效益。关键词：生物活性磷；造纸废水；处理中图分类号：X793文献标识码：A文章编号：1001-6309(2015)01-0059-03基金项目：陕西省教育厅专项科研计划项目（14JK1097）；陕西科技大学研究生创新基金项目。作者简介：罗清先生(1973-)，副教授，主要研究方向：造纸工业废水生物处理技术。环保与综合利用602015年1月第34卷第1期mg·L-1，进水氨氮、总磷忽略，根据BOD:N:P＝100:5:1，暂定B/C比为0.4计算，理论上需要氮、磷元素分别为：23000×[(1200~1400)-300]×0.4×(5/100)×10-3=(414~506)kg·d-1。23000×[(1200~1400)-300]×0.4×(1/100)×10-3=(82.8~101)kg·d-1。根据尿素和磷酸三钠的氮、磷含量分别为46%和18.9%，理论上系统每天需要使用尿素和磷酸三钠的量分别为1000kg和500kg，基于此，建议好氧生物系统使用生物磷产品的用量为50kg·d-1（即磷酸三钠的1/10的量）。2实验结果与讨论2.1生物活性磷对CODCr去除率的影响（1）横向比较在污水处理系统其他工艺控制参数不变的前提下，在其好氧曝气池改变磷营养因子，即将传统工业磷酸盐替换为生物活性磷，按照目前的曝气池处理量，使用生物磷产品的用量为50kg·d-1好氧生物系统在2014年6月使用磷酸三钠营养盐，2014年7月使用生物活性磷，生物活性磷使用前后对CODCr去除率影响如图2所示。图2生物活性磷使用前后对CODCr去除率的影响如图2所示，生物活性磷产品添加前后，曝气池进水水质相对平稳，CODCr基本