天津市咸阳路污水处理厂除磷及其控制要点_宁江源

天津市咸阳路污水处理厂除磷及其控制要点宁江源(天津创业环保股份有限公司,天津300060)摘要:天津市咸阳路污水处理厂采用化学除磷辅助生物除磷的除磷工艺,文中在介绍生物和化学除磷机理的基础上,对厂内生物除磷和化学除磷的控制要点作了相关的论述。关键词:生物除磷;化学除磷;污水中图分类号:TU992.3文献标识码:C文章编号:1008-3197(2008)S1-0148-03收稿日期:2008-03-10作者简介:宁江源(1982-),男,助理工程师,学士,从事除磷工艺在咸阳路污水处理厂的应用研究。1磷的来源及主要存在形式城市污水中的磷主要有3个来源:粪便、洗涤剂和某些工业废水。污水中的磷以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐等形式溶解于水中。除磷的方法主要分为物理法、化学法及生物法三大类。物理法因成本过高、技术复杂而很少应用。化学法是最早采用的一种除磷方法,它是以磷酸盐能和某些化学物质如铁盐、铝盐、石灰等反应生成不溶的沉淀物为基础进行的,其产物常具有絮凝的作用,有助于磷酸盐的分离,此过程通常投加高分子絮凝剂来强化。生物法除磷是新工艺,近20a得到了广泛的重视和研究,它是利用微生物在耗氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用,然后沉淀分离而除磷,但因污水经生物除磷后效果有限,故常辅以化学除磷。天津市咸阳路污水处理厂的除磷工艺通过生物和化学相结合的方法使溶解的磷化合物转化为固体形态后予以分离,以满足出水水质的要求。2生物除磷机理如图1所示,含有过量磷的污泥以剩余污泥的形式排出系统,剩余部分和污水一起进入厌氧状态,此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷;而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的状态下,将体内积聚的聚磷分解,分级产生的能量部分供聚磷菌生存,另一部分供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB的形态储藏于体内。聚磷菌分解形成的无机磷释放回污水中,这就是厌氧放磷。图1除磷工艺流程进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的—148—水务环境天津建设科技2008·增刊PHB进行好氧分解并释放出大量能量,部分供聚磷菌的增殖,部分供其主动吸收污水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内,这就是好氧吸磷。由于活性污泥在运行过程中不断增值,为了系统的稳定运行,必须从系统中排出和增殖量相当的活性污泥,也就是剩余污泥。活性污泥中包含大量吸收磷的聚磷菌,也就是从污水中去除了含磷的物质。这就是生物处理系统除磷的本质[2]。3生物除磷影响因素3.1溶解氧的影响本厂为AO工艺,厌氧段在好氧段前面,按要求好氧段污水中溶解氧浓度应达到2～3mgL,这样不但可以保证有机物的去除效果、达到曝气池出口处溶解氧在1.8～2.2mgL之间的要求,同时可以防止聚磷菌体内的磷在好氧池后释放。厌氧段一般在污水中的溶解氧浓度<0.2mgL即可达到较好地处理效果。至于排泥,应同时满足不会发生磷的释放和回流污泥的浓缩要求。3.2水力停留时间、沉淀时间和污泥回流比的影响在本厂工艺中,厌氧池的停留时间通常控制在1～2h,即可达到放磷的要求。耗氧池停留时间与常规活性污泥法相当,也就是说,采用常规活性污泥法处理城镇污水,有机物被降解达标所消耗的时间完全可以满足好氧吸磷过程对时间的要求。污泥回流比与常规活性污泥法亦相当。二沉池主要有两方面的功能,一是保证悬浮物的去除率,二是保证回流污泥的浓度要求,对于后者,沉淀时间越长回流污泥的浓度越高,污泥回流比则可越低。而沉淀时间过长会出现磷的提前释放,一般将沉淀时间控制在3～4h可以防止磷的提前释放。为了维持活性污泥系统稳定的悬浮污泥浓度,污泥回流比的增大,回流污泥浓度就会降低,二沉池的沉淀时间减少反而更容易防止磷的提前释放,所以污泥回流比可以适当增加。但是这样往往会增加二沉池池容以及活性污泥系统的动力消耗,因此污泥回流比一般应控制在70%～90%左右。3.3有机物的影响在厌氧状态下放磷越多,合成的PHB也越多,耗氧状态下合成的聚磷量越多,除磷效果也越好。合成PHB的量和碳源的性质密切相关,乙酸等低脂肪酸容易被聚磷菌吸收转化为PHB,而高分子难降解的有机物诱导释磷的能力较弱。因此,进水中是否含有足够的有机基质提供给聚磷菌合成PHB,是关系到生物除磷效果好坏的重要因素。一般进水中BOD5TP要>15,才能保证聚磷菌有着足够的基质需求而获得良好的除磷效果。为此,个别时要在初沉池作超越,以获得生物除磷所需要的BOD负荷。3.4泥龄要求由于本厂的生物脱磷系统是通过排除剩余污泥来除磷,因此剩余污泥量的多少将决定系统的除磷效果。维持较高的剩余污泥排放量可以保证系统的除磷效果,这样系统的泥龄会相应地降低。泥龄的长短对剩余污泥的排放量有着直接的影响,泥龄越短,剩余污泥量也越多,越可以取得较好的脱磷效果。因此,主要以除磷为目的污水处理系统中,一般宜采用泥龄较短的污泥。但过短的泥龄会降