水解酸化_AAO工艺的同步脱氮除磷及污泥减量研究_王建龙

当SRT=20d时,系统对TN的去除率达到最大值(85%),延长或减少SRT均会使对TN的去除率降低,这是因为当SRT<20d时,系统的硝化效果较差;而当SRT>20d时,尽管活性污泥的硝化性能提高,但反硝化活性却降低,因此SRT过长或过短均不利于系统脱氮。当SRT=5d时,系统对PO3-4-P的去除率达到最大值(91%),随着SRT的延长则对PO3-4-P的去除率降低,原因主要是较短的SRT有利于聚磷菌的富集生长。由此可见,通过调节系统A/A/O段的SRT可实现对污染物的最大去除,当SRT=15d时系统的整体除污效果最好,对COD、PO3-4-P、NH+4-N、TN的去除率分别为95%、78%、92%、83%。图4SRT对运行效果的影响Fig.4EffectofSRTonnutrientremoval2.4剩余污泥回流比的影响保持系统其他运行参数不变,研究了不同剩余污泥回流比(Res)下系统的脱氮除磷效果,结果如图5所示。图5剩余污泥回流比的影响Fig.5Effectofrefluxratioofexcessactivatedsludgeonnutrientremoval由图5可知,Res对去除COD和NH+4-N的影响较小;对TN的去除率则随Res的增加而上升,这是因为Res越大,水解酸化反应器出水中可溶性COD的含量越高,能够促进反硝化反应的进行;Res对系统除磷的影响也较大,随着Res的增加则对PO3-4-P的去除率降低。就总体而言,当Res为0.4%～0.6%时,系统对各种污染物的去除效果均较好,对COD、PO3-4-P、NH+4-N、TN的去除率分别可达95%、86%、97%、76%以上。2.5污泥减量化分析水解酸化反应器采用新型复合式水解酸化反应装置,其水力停留时间维持在3.5h,固体停留时间维持在40d,因此回流剩余污泥可以在水解酸化反应器内得到有效降解,从而实现污泥减量。此外,水解酸化单元可去除约30%的COD,并提高了污水的可生化性,因而使后续好氧单元的污泥表观产率系数(Ke)大大降低。测定结果显示,在试验初期由于水解酸化效率较低,随着回流剩余污泥量的增加,水解酸化反应器内的污泥浓度(MLSShy)快速升高,7周时MLSShy由最初的5500mg/L增加到7310mg/L。为了防止MLSShy过高,逐渐减少了剩余污泥回流量,于是MLSShy逐渐降低,说明此时因水解而减少的污泥量大于回流的污泥量,水解酸化效率逐渐提高,至第22周回流剩余污泥量稳定在4.2g/d(Res=0.5%)左右时,MLSShy稳定在5000mg/L左右,系统趋于平衡。试验期间A/A/O段的MLSS维持在3000mg/L。水解酸化反应器的污泥减量率可按下式计算:Re=ΔMLSS回流-ΔMLSS取样-ΔMLSS水解ΔMLSS回流×100%(1)式中Re———剩余污泥减量率ΔMLSS回流———回流的剩余污泥量ΔMLSS取样———污泥取样量ΔMLSS水解———水解酸化反应器增加的污泥量经计算,水解酸化反应器在稳定运行期间的污泥减量率达30%,此时如果增加回流剩余污泥量,则污泥减量率将进一步升高,但当回流剩余污泥量>6g/d时,会使水解酸化反应器出水PO3-4-P>25mg/L,最终导致系统出水PO3-4-P>1mg/L。试验过程中MLVSS/MLSS值首先升高,主要是由于水解酸化效率较低,使污泥积累所致;然后随着水解酸化效率的提高,MLVSS/MLSS值逐渐降低,这·4·第23卷第23期中国给水排水www.watergasheat.com是因为剩余污泥中的可溶性成分全部转化为有机酸流出,而难降解成分则在反应器内发生了积累,所以随着运行时间的增加,水解酸化反应器内的MLVSS/MLSS值逐渐降低。系统稳定运行期间,好氧段的Ke由最初的0.32gMLSS/gCOD降至0.18gMLSS/gCOD,与传统工艺的0.30gMLSS/gCOD相比,污泥产量降低了40%。整个试验过程中系统的剩余污泥排放量逐渐减少,22周后趋于稳定,剩余污泥排放量由最初的10.8g/d减少至4.7g/d左右,因此与传统工艺相比,该组合工艺能够实现污泥减量约56.5%。3结论①水解酸化/缺氧—厌氧—好氧组合工艺具有较高的污染物去除率。在进水COD为286～425mg/L、NH+4-N为36～58mg/L、PO3-4-P为4～12mg/L、总水力停留时间为11.5h及无外加碳源和碱度的条件下,系统对COD、NH+4-N、TN、PO3-4-P的去除率分别可达95%、98%、84%、87%。②好氧段的溶解氧浓度、A/A/O单元的SRT和剩余污泥回流比对系统去除污染物的效果具有重要影响,因此在实际工程中可以通过优化这些参数来实现对污染物的最大去除。③剩余污泥经水解酸化后不但实现了污泥