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簡介:氧化溝系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn):可以不設(shè)初沉池,二沉池可與氧化溝合建,省去污泥回流裝置,對水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng),泥齡長,可達(dá)到較好的脫氮效果,污泥產(chǎn)率低等等。近年來,隨著污水處理行業(yè)脫氮除磷要求的提高,氧化溝系統(tǒng)在除磷方面的欠缺經(jīng)常被人們提出,因此探討氧化溝系統(tǒng)除磷效率的提高途徑就很有意義。現(xiàn)針對氧化溝系統(tǒng)除磷的問題進(jìn)行了較深入地分析研究,提出了一些提高氧化溝系統(tǒng)除磷效果的途徑,以對相關(guān)的研究和生產(chǎn)運(yùn)行有所幫助關(guān)鍵字:氧化溝,除磷,硝態(tài)氮1 氧化溝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀氧化溝技術(shù)在我國發(fā)展很快,是當(dāng)前污水處理技術(shù)的熱點(diǎn)之一。近年來國內(nèi)建設(shè)的氧化溝數(shù)量在不斷增加,其處理規(guī)模和處理對象也在不斷擴(kuò)大。氧化溝系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn):可以不設(shè)初沉池,二沉池可與氧化溝合建,省去污泥回流裝置,對水質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng),泥齡長,可達(dá)到較好的脫氮效果,污泥產(chǎn)率低等等。近年來,隨著污水處理行業(yè)脫氮除磷要求的提高,氧化溝系統(tǒng)在除磷方面的欠缺經(jīng)常被人們提出,因此探討氧化溝系統(tǒng)除磷效率的提高途徑就很有意義?,F(xiàn)針對氧化溝系統(tǒng)除磷的問題進(jìn)行了較深入地分析研究,提出了一些提高氧化溝系統(tǒng)除磷效果的途徑,以對相關(guān)的研究和生產(chǎn)運(yùn)行有所幫助。2 氧化溝系統(tǒng)中除磷效果的影響因素影響氧化溝系統(tǒng)除磷過程的因素主要有三類:環(huán)境因素、設(shè)計參數(shù)、水質(zhì)條件。環(huán)境因素包括:DO、溫度、pH值等等。設(shè)計參數(shù)包括:泥齡、停留時間、剩余污泥處理方法等等。水質(zhì)條件是近年來針對除磷效果的眾多研究的中心話題,主要包括:基質(zhì)的可獲得性、進(jìn)水水質(zhì)特性、VFA產(chǎn)生量、硝態(tài)氮的濃度。2.1 DO的影響DO對除磷效率的影響主要體現(xiàn)在磷吸收區(qū)。當(dāng)好氧區(qū)的DO保持在1.5mgL~3.0mgL之間時,除磷效果一般可以保證;當(dāng)DO小于1.5mgL時,除磷率會降低,污泥沉降也變差;但如果DO過高,則會導(dǎo)致水流到達(dá)厭氧區(qū)時DO增加,影響磷的釋放,同時由于DO過高會降低反硝化效果,使得NO3-濃度居高不下,也會影響厭氧區(qū)磷的釋放[1]。2.2 pH值研究表明,pH值為8.0~8.5時,TP去除率可以達(dá)到90%以上;當(dāng)pH值為6.5~8.0時,TP去除率差別不大;當(dāng)pH值低于6.5時,TP去除率會急劇下降。2.3 泥齡泥齡越長,活性生物量越低,除磷能力也相應(yīng)降低。眾多的研究表明:泥齡越長,單位BOD的除磷量就越少。為達(dá)到最高的除磷率,除磷設(shè)計的泥齡值不應(yīng)超過總體處理所需要的值。當(dāng)其他處理所需的泥齡值很大時,只能通過別的途徑來彌補(bǔ)泥齡的不良影響,如加大BODTP值。2.4 停留時間研究證明,厭氧區(qū)的停留時間會影響VFA的產(chǎn)生以及貯磷菌對VFA的吸收。一般地,厭氧區(qū)的停留時間越長,除磷率越高。厭氧停留時間從1.1h增至2.6h,TP去除率會從59%增至71%。但是,過長的厭氧停留時間并沒有好處,時間過長可能導(dǎo)致VFA吸收的磷沒有釋放。這就有可能導(dǎo)致碳源貯存物量不足,不能在好氧區(qū)產(chǎn)生足夠的能量來吸收所有釋放的磷。在好氧區(qū)溶解磷的生物吸收也需要足夠的停留時間,一般為1h~2h。2.5 基質(zhì)的可獲得性出水磷濃度的高低主要取決于系統(tǒng)中除磷細(xì)菌所需要的發(fā)酵基質(zhì)的可獲得量與必須去除的磷量的比值。研究表明[2]:VFAs是生物除磷的重要基質(zhì)。污水的可生物降解COD可以劃分為溶解性可快速生物降解COD和顆粒性慢速生物降解COD兩類。主流生物除磷系統(tǒng)產(chǎn)生的VFAs主要來自溶解性快速降解BOD5,也即磷的去除量與快速降解BOD5成正比。2.6 VFA產(chǎn)生量厭氧區(qū)的VFA來源于外源添加和內(nèi)部轉(zhuǎn)化。Comeau[3]運(yùn)行了一系列生物除磷裝置,試驗(yàn)結(jié)果表明,每投加6.4mgVFA可增加1mgL的除磷能力。眾多試驗(yàn)研究表明,投加VFA可促進(jìn)磷的生物吸收,去除1mg磷所需的VFA投加量為7mgHAc~9mgHAc。3 氧化溝系統(tǒng)除磷效果的提高途徑3.1 加設(shè)厭氧池在氧化溝的上游加設(shè)厭氧池,是當(dāng)代氧化溝變形工藝的普遍做法。在上游加設(shè)厭氧池,能夠?yàn)樯锍滋峁┫冗M(jìn)行磷的釋放,后進(jìn)行磷的過度吸收的場所,同時提高了污泥的沉降性能。在卡魯塞爾3000R系統(tǒng)中,厭氧區(qū)和前置反硝化區(qū)結(jié)合在一起,創(chuàng)造出了一段持續(xù)低濃度的硝酸鹽區(qū)域,有助于對磷有富集積累作用的微生物菌群的選擇,從而在很低的溫度下也能實(shí)現(xiàn)較高的除磷率,值得借鑒。在氧化溝中也可設(shè)置多處厭氧段或者缺氧段,實(shí)現(xiàn)更高程度的除磷效果[4]。多溝交替作為厭氧段或好氧段,安排多種交叉運(yùn)行方式,也可以有效提高除磷率,但要以優(yōu)良的自控系統(tǒng)為前提。3.2 降低厭氧區(qū)的DO設(shè)法限制進(jìn)入?yún)捬踅佑|區(qū)的DO量,避免快速降解基質(zhì)被迅速耗盡,保證貯磷菌所需的脂肪酸產(chǎn)生量,這是提高除磷率的關(guān)鍵因素之一。降低進(jìn)水DO值:在進(jìn)水前先讓管網(wǎng)中的水在進(jìn)處理構(gòu)筑物前稍作停頓,避免管網(wǎng)中的DO帶入。進(jìn)水的輸送盡量使用密閉的設(shè)施或設(shè)備,不宜用開口的輸送設(shè)施。進(jìn)水流量測量部位避免帶入空氣。沉砂系統(tǒng)應(yīng)避免造成跌水。減少厭氧區(qū)攪拌器造成的渦流帶入空氣。3.3 減小硝態(tài)氮的影響設(shè)法不讓硝態(tài)氮進(jìn)入磷的釋放區(qū),是保證脫氮除磷互不干涉的關(guān)鍵。通??梢钥紤]在磷的釋放段前設(shè)置前置缺氧段,使反硝•100•化先行完成。一般來講,在夏季反硝化可以迅速完成,能夠保證硝態(tài)氮以低濃度進(jìn)入磷的釋放區(qū)。在負(fù)荷較高的處理系統(tǒng)中,必須以控制泥齡的辦法限制硝化作用的發(fā)生程度,以避免硝態(tài)氮對除磷的干擾。3.4 針對基質(zhì)的可獲得性問題城市污水中,顆粒性有機(jī)物所占比例很大,因此采取措施將這些顆粒性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為VFA是一種重要的解決辦法。3.5 污泥處理時的嚴(yán)格管理由于生物除磷系統(tǒng)的混合液處于厭氧狀態(tài)時會出現(xiàn)磷的明顯釋放,因此污泥的處理需特別注意防止厭氧狀態(tài)的出現(xiàn)??煽紤]采取氣浮或以機(jī)械濃縮代替重力濃縮。另外,由于污泥消化和脫水過程中產(chǎn)生的廢液含磷量可能會很大,因此不要輕易將此廢液回流到主體處理構(gòu)筑物,而應(yīng)采用化學(xué)法先行處理后再回流處理。3.6 停留時間的控制生產(chǎn)實(shí)踐表明,對于氧化溝系統(tǒng),曝氣區(qū)的停留時間越短,不曝氣區(qū)的停留時間越長,越有利于除磷。在能夠滿足系統(tǒng)處理目標(biāo)的前提下,好氧區(qū)的尺寸應(yīng)盡量小一些。厭氧區(qū)分格有助于降低溶解性有機(jī)物發(fā)酵所需的停留時間。但是否采用分格方式,要綜合考慮所增加的攪拌器和分隔墻的設(shè)置方便程度以及建設(shè)費(fèi)用問題。總之,傳統(tǒng)的氧化溝系統(tǒng)有著較多的不利于除磷的因素,但通過加設(shè)厭氧池、降低厭氧區(qū)的DO、減小硝態(tài)氮的影響、提高基質(zhì)的可獲得性、優(yōu)化污泥處理過程、優(yōu)化停留時間的設(shè)置等等方法,并且綜合考慮設(shè)備改進(jìn)的方便程度以及建設(shè)費(fèi)用問題,提高氧化溝系統(tǒng)的除磷和脫氮效率是有可能實(shí)現(xiàn)的。參考文獻(xiàn):[1]鄭興燦,李亞新.污水除磷脫氮技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1998.1012128.[2]Nichols,H.A.andD.W.Osborn.BacterialStress:PrerequisiteforBiologicalRemovalofPhosphorus.JWPCF,1979,51(3),557.[3]Comau,Y.,B.Rabinowitz,K.J.Hall,andW.K.Oidharn.PhosphateReleaseanduptakeinenhancedBiologicalPhosphorusRemovalfromWastewater.JWPCF,1987,59:707.[4]王凱軍,賈立敏.城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)與利用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.29257.
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