改良A_2_O工艺脱氮除磷研究_姜琪

改良A2/O工艺脱氮除磷研究姜琪蒋文举孙孝龙文国桥(四川大学建筑与环境学院,四川成都,610065)摘要实验研究了污泥回流比和混合液回流比对改良A2/O工艺脱氮除磷的影响。预缺氧池能够让NO3--N在进入厌氧池前被完全反硝化,保证磷的正常释放。污泥回流比对整个系统的处理效果影响较大,污泥回流比减小,生物反应器中的细菌数量会逐渐减少,出水水质变差;污泥回流比过大,系统处理效果也会变坏,实验采用50%、100%和150%污泥回流比,污泥回流比为50%时脱氮除磷效果最好。混合液回流比为200%、300%和400%对TN、TP的去除研究表明:混合液回流比增大为反硝化提供了更多的基质,从而提高总氮的去除效果,但是随着混合液回流比进一步增加,不会提高氮的去除效果,反而使能耗大大增加。因此,运行条件优选为污泥回流比为50%,混合液回流比为200%。关键词:改良A2/O工艺预缺氧池污泥回流比混合液回流比A2/O工艺是目前较为流行的具有一定代表性的污水生物脱氮除磷工艺[1],为了降低污水中氮、磷对水体环境造成的富营养化污染,目前运行的很多污水厂采用的都是该工艺。传统的A2/O工艺尽管在污水脱氮除磷方面起到了积极的作用,但存在诸多问题[2],脱氮除磷效果不能进一步提高,故国内外开发了多种改良A2/O工艺,预缺氧A2/O工艺就是其中之一[3]。它是在传统的A2/O工艺前添加一个预缺氧池,本文研究了预缺氧池的作用,分析污泥回流比和混合液回流比对系统的影响,优化工艺运行参数,强化反应器的脱氮除磷效果,找出最佳回流比,从而为传统污水厂的改造,出水水质的提高提供一些理论和数据。1实验部分1.1实验装置改良型A2/O工艺实验装置见图1,该工艺由预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池构成。由图可知:与传统的A2/O工艺相比,本工艺添加了一个预缺氧池,污泥回流不是回流到厌氧池,而是回流到预缺氧池[4]。实验装置均由有机玻璃制造而成,各反应池体积分别为:预缺氧池,0.5L;厌氧池,1.5L;缺氧池,2.5L;好氧池,7L;二沉池,4L。图1改良型A2/O工艺实验流程图1.2测定方法水质指标检测分析方法[5]:COD采用快速密闭催化消解法;NH4+-N采用纳氏试剂光度法;NO2--N采用N-(1-萘基)-乙二胺光度法;NO3--N采用酚二磺酸光度法;TN采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法;PO43--P采用钼锑抗分光光度法;ORP使用ORP电极检测。1.3废水水质废水采用人工配水,加入各个反应器中,进水水质:COD浓度平均值为350mg/L;TN浓度平均值47第6期改良A2/O工艺脱氮除磷研究为35mg/L;TP浓度平均值为5mg/L。1.4实验方法从双流县污水厂A/O工艺中取来好氧池的污泥,投入到反应器中,启动反应器,进水水量1L/h,污泥回流比为50%,混合液回流比为200%,运行一段时间,待反应器稳定,监测反应器出水效果。在进行污泥回流比和混合液回流比实验时,为了检测各种回流比下反应器从启动到稳定的出水效果,从而更好的比较各种回流比下的处理效果,每次改变污泥回流比和混合液回流比时,都取新污泥投放到反应器中进行实验。2结果与讨论2.1预缺氧池的作用在传统的A2/O工艺中,回流污泥中存在大量的NO3--N会破坏厌氧池的厌氧状态,从而影响除磷效果[6]。本实验添加预缺氧池就是为了让NO3--N在进入厌氧池前被完全反硝化,保证磷的正常释放。实验中监测了各个反应池中的NO3--N浓度,其中出水、预缺氧池、厌氧池中NO3--N浓度如图2所示。图2各反应池中硝态氮浓度随运行时间的变化由图2可知,预缺氧池的预缺氧作用较为明显,回流污泥中的NO3--N浓度与出水中的NO3--N相同,出水中NO3--N的浓度大于2mg/L,而预缺氧池中的NO3--N浓度一般低于0.1mg/L,污泥回流液中的硝态氮在预缺氧池中发生反硝化反应,被还原成氮气从而具有脱氮的作用,更重要的是由于硝态氮被还原,多余的氧气被消耗,有助于厌氧池厌氧环境的形成,利于释磷效果,能够强化整个系统磷的去除。传统A2/O工艺回流污泥中NO3-会优先利用进水碳源,减少聚磷菌对PHAs的合成量,从而影响厌氧释磷,进而影响曝气池中嗜磷效果,降低磷的去除效果。而本改良A2/O工艺中预缺氧池的设置能有效的减少硝酸盐对除磷的影响。2.2污泥回流比对系统氮磷去除影响2.2.1污泥回流比对总氮去除效果影响污泥回流比对TN的去除影响见图3,在不同回流比下,随着系统运行时间的增加,TN的去除率不断增加,当系统运行到12天后基本处于稳定状态,TN去除率基本保持不变。污泥回流比为50%时,TN的去除效果最好,运行12天后,去除率稳定在75%左右。污泥回流比为100%和150%时,TN的去除效果较差,这是由于回流比过大会给预缺氧池带来过多的氧和氮,