某城镇污水处理厂工艺参数的优化_杨汉新

试验研究文章编号:1009－9441(2011)07－0004－03某城镇污水处理厂工艺参数的优化□□杨汉新(广东省环境保护职业技术学校，广东广州510655)摘要:某城镇污水处理厂采用AAO工艺。为达到最佳的除磷脱氮效果，通过小试设备模拟污水厂的正常运行条件，反复试验得出混合液回流比为200%，污泥回流比为75%，污泥停留时间为12d时的除磷脱氮效果最好。该批参数应用于污水厂运行时，效果明显，氨氮和总磷指标均达标排放。关键词:污水处理厂;工艺参数;优化中图分类号:X703．1文献标识码:A引言20世纪80年代以来，随着人类对水体富营养化防治重要性认识的增强，许多国家提高了污水排放氮和磷的排放标准，对排放污水中的氮磷含量作了限定，并要求污水处理厂达到脱氮除磷的要求。各国普遍公认的防止水体富营养化标准是总磷(TP)＜0．5mg/L［1］。我国于2002年12月24日颁布了GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》，对污水处理厂出水的氮磷指标作出了严格限制，一级A标准要求出水氨氮≤5mg/L、总磷≤0．5mg/L;一级B标准要求出水氨氮≤8mg/L、总磷≤1．5mg/L。随后，大批的生物脱氮除磷污水处理厂投入建设和使用。在这些污水处理厂的建设和使用过程中，各污水处理厂根据不同的水质条件和处理要求，采用了许多生物同步脱氮除磷工艺及其改良工艺［2］。某城镇污水处理厂采用AAO工艺作为除磷脱氮的主要工艺。该工艺的优点是工艺流程简单，厌氧、缺氧、好氧交替运行，总水力停留时间少于其他同类工艺，不需外加碳源，缺氧、厌氧段只进行缓速搅拌，可以达到同时去除有机物、脱氮、除磷的目的，同时能够抑制丝状菌生长，基本不存在污泥膨胀问题，运行费用低。但该工艺的除磷效果会受到混合液回流比、污泥回流比、污泥停留时间的影响，如果没有对参数进行系统的优化，难以获得十分理想的效果［3］。该城镇污水处理厂建设方通过组建小试设备，模拟污水处理厂正常运行条件，对影响脱氮除磷效果的有关参数进行调试，基于试验结果对污水处理厂的运行参数进行优化，保证了达标排放。1试验材料与方法1．1试验装置试验装置工艺与城镇污水处理厂完全相同，按比例缩小，如图1所示，厌氧、缺氧、好氧池均由有机玻璃制成，反应器设计为圆柱体并设置机械搅拌装置，以保证完全混合。进水、回流污泥、混合液回流、污泥排放均采用蠕动泵进行控制。各处理单元水力停留时间、溶解氧浓度、水温等与城镇污水处理厂相同。图1试验装置示意图1．2试验用水及污泥试验污水取自城镇污水处理厂集水池，接种污泥取自某已建成的污水处理厂。污水水质见表1。表1实际生活污水水质项目CODCr浓度(mg/L)NH3－N浓度(mg/L)TP浓度(mg/L)BOD5浓度(mg/L)pH结果250～35020～302．5～5．0100～1806．0～9．01．3测试项目及分析方法测试项目及分析方法见表2。2脱氮的参数优化结果及讨论在不同混合液回流比的条件下，氨氮的去除率曲线见图2。由图2可见，在一定条件下，采用AAO工艺的氨氮去除率随着混合液回流比的提高而增加，在混合液回流比达到200%后，可以使出水氨氮达到排·4·Research＆ApplicationofBuildingMaterialsDOI:10.13923/j.cnki.cn14-1291/tu.2011.07.005表2常规水质指标、分析方法及设备测试项目分析方法所用设备CODCr氧化－还原滴定法CODCr数显消解仪DO膜电极法810A+型溶解氧测定仪pH玻璃电极法pH计氨氮纳氏试剂光度法752N型紫外分光光度计硝酸盐氮紫外分光度度法752N型紫外分光光度计亚硝酸盐氮N－(1－萘基)乙二胺光度法752N型紫外分光光度计总氮过硫酸钾消解－紫外分光光度法752N型紫外分光光度计正磷钼锑抗分光光度法752N型紫外分光光度计总磷过硫酸钾氧化－钼锑抗分光光度法752N型紫外分光光度计SS103～105℃烘干称重法烘箱、电子分析天平VSS600℃灼烧称重法马弗炉图2不同参数条件下氨氮及TN去除效率放要求;在回流比＞200%后，随着混合液回流比的提高，氨氮的去除效率还有所提高但不明显;混合液回流比＞350%后，采用AAO工艺的氨氮去除率有所下降。主要原因是由于回流混合液携带过多的溶解氧到缺氧池，导致缺氧池中的DO上升，当缺氧池的DO＞0．5时，就会影响反硝化的效果。脱氮菌属兼性，由于氧的氧化还原电位一般低于其他无机电子接受体，在有DO的情况下优先利用水中的DO进行呼吸，致使反硝化速率受到影响。因此，该AAO工艺的最优混合液回流比为200%。3除磷的参数优化结果及讨论在不同污泥回流比的条件下，磷的去除率见表3。表3不同污泥回流比的除磷效果统计污泥回流比/%磷去除率/%厌氧池释磷量/(mg/L)污泥PHA