污水厂脱氮升级改造与运行_王志辉

污水厂脱氮升级改造与运行王志辉,翟敏(郑州市污水净化有限公司,河南郑州450001)【摘要】介绍了马头岗污水处理厂为提高脱氮效率,从影响脱氮的两个主要因素内回流比和碳源着手,对生物池原UCT工艺进行升级改造为前置缺氧A2O工艺,以提高反硝化能力;同时,又对改造后的工艺运行进行优化,以达到TN出水控制在15mg/L以下。【关键词】脱氮;碳源;升级改造;回流比【中图分类号】X703【文献标识码】B【文章编号】1003-3467(2010)16-00115-02随着国家对出水要求的提高,郑州市马头岗污水处理厂的出水总氮提高到一级B标准。从2007年开始,马头岗污水处理厂的进水TN均值为50mg/L,实际出水控制在15mg/L以上,冬季总氮在20mg/L左右,时有达不到20mg/L以下的情况。根据运营三年的经验分析,原UCT工艺进行升级改造为改良A2O工艺,在工艺运行上优化调配,作为脱氮的保障措施。1升级设计原理马头岗污水处理厂根据升级改造的出水目标要求,结合实际运行出水水质情况,本次升级改造拟增加缺氧段有效池容,充分发挥机动段的缺氧功能,确保出水TN在15mg/L以下。生物池设置前置缺氧段,其目的主要是去除回流污泥中的硝酸盐,使厌氧区内的厌氧环境得到保证,从而确保生物除磷效果。内回流中的硝酸盐在厌氧段后设置的缺氧段中进行反硝化,避免过量的硝酸盐进入二沉池,在二沉池内进行反硝化引起污泥上浮,同时回收氧及碱度,节约能量。在前置缺氧段及厌氧段都设有进水点,以保证前置缺氧段反硝化及厌氧段生物除磷所需的碳源,同时在生物反应池的设计中考虑可以根据进水水质、水温的变化采用不同运行方式。当进水碳源不足时,设置有可超越初沉池的旁通管。1.1设计方案根据实际运行进出水水质,本次升级改造工程通过核算,可在原UCT设计工艺二级处理阶段进一步挖潜,最大限度的将氮、磷等有机物进行降解,减轻深度处理负担,降低化学药剂消耗量。在可研技术方案基础上,设计综合考虑工艺效果、投资、工期等因素进行方案优化。确定升级改造为处理水量为30万t/d的前置缺氧A2O工艺,其生物池工艺流程如下,本次生物池改造具体内容如下:①在原设计生物池厌氧段中分隔出一部分作为预缺氧段,充分消除外回流液中的硝态氮,加强回流污泥的反硝化效果,为生物除磷提供最佳环境。②厌氧段首端增加进水调节堰,保证生物除磷所需的碳源。③系统增加好氧内回流泵,内回流比最大调整为300%。增加反硝化所需的混合液,增加硝酸盐浓度,充分利用现状反硝化池容,提高反硝化率,确保出水TN达标。充分利用现状缺氧内回流渠实现内回流。④机动段首端增加进水口,补充碳源,增加内回流进口,以利于按不同模式运行。⑤考虑系统按前置缺氧A2O和倒置A2O工艺运行。考虑投资、工期、实施难度等因素,确定本次改造工程维持原机动段、好氧段现状功能不变,机动段搅拌器安装位置不变,不考虑加中隔墙。即在现状生物池中按照生物生长环境不同,将生物池分为四个区。预缺氧区:在生化处理工艺中,生物除磷是一个重要功能。为了尽可能高的获得生物除磷效率,因此厌氧池内应保持一个严格的厌氧状态,即DO≈0,NOx≈0。为了维持生化处理系统的污泥量,二沉池回流污泥将回流到生物处理厌氧池水端,由于二收稿日期:2010-07-21作者简介:王志辉(1983-),男,河南濮阳,工程师,从事污水处理的研究工作,E-mail:wzh797@sohu.com。·115·2010年8月第27卷第8期(下)河南化工HENANCHEMICALINDUSTRYDOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2010.16.043沉池回流污泥中含有较高浓度的NO-3,因此会破坏厌氧池内的厌氧环境,导致生物除磷效率降低,为了避免这一不利因素,确保生物除磷效果,在优化方案中在厌氧池之前设置预缺氧段,进行预先反硝化,将二沉池回流污泥中的NO-3还原为N和O2。厌氧区:厌氧区的主要功能在于促使聚磷菌放磷,从而达到生物除磷。其工作原理是:在严格的厌氧条件下,污水中的聚磷菌体内ATP进行水解放出H3PO4和能量,在后续的好氧生物池内,聚磷菌营有氧呼吸,能过量地摄取水中的磷,形成高磷污泥,在二沉池排出生化系统,从而达到生物除磷的效果。缺氧区:由于原水氨氮、总氮浓度较高,达45mg/L和60mg/L,为了达到出水的氨氮、总氮指标,在保证硝化反应在反应池内比较充分的同时,需要设置缺氧段进行反硝化,去除水中硝态氮。但在现状缺氧池容一定的条件下,可适当提高内回流比,增加硝酸盐浓度,提高反硝化速率,达到脱氮效果。好氧区:鼓风机供气,采用盘式微孔曝气器,推流式池形。可以在池内形成稳定的好氧菌群;保证硝化反应速度,同时可以提高传氧效率,降低能耗。池中大量繁殖的活性污泥微生物完成降解水中有机污染物质、以达到净化水质的目的。1.2方案