汙水處理中氨氮、總氮、總磷的超標原因分析及控製(zhì)!
來源(yuán):科(kē)柏盛環保 發布時(shí)間:2022-09-19
脫氮除磷工藝越來越(yuè)多的(de)應用到汙水處理當中, 但是在實際運行過程(chéng)中,出水氮磷含量超標的情況常常困(kùn)擾著水廠(chǎng)的工作人員。因此(cǐ),厘清脫氮除磷(lín)工藝的重要參數並加以控(kòng)製,能夠很好的保(bǎo)證係統的正常運行(háng),出水氮磷(lín)含量達標。
一、氨氮超標原因及控製
1、汙泥負荷與汙泥齡
生物硝化屬低負荷(hé)工藝,F/M一(yī)般在0.05~0.15kgBOD/ kgMLVSS•d。負荷(hé)越(yuè)低,硝化進行得越充分,NH-N向NO--N轉化的效率就越(yuè)高(gāo)。與低負(fù)荷相對應,生物硝化係統的SRT般較長, 因為硝化細菌(jun1)世(shì)代周期較長,若生物係(xì)統的汙泥停留時間過短,汙泥濃度較低(dī)時,硝化細(xì)菌就培養(yǎng)不起來,也(yě)就得不到硝化效果。SRT控製(zhì)在多少,取(qǔ)決(jué)於溫度等因素。對於以脫氮為主要目(mù)的生物(wù)係統,通常SRT可取11~23d。
2、回流比與水力停留時間
生物硝化(huà)係(xì)統的回流比一般較傳統活性汙泥工藝大,主要是因為生物硝(xiāo)化係統的活性汙泥混合液中已含有大量的(de)硝酸鹽,若回流比太小,活(huó)性汙泥在二沉池的停留(liú)時間就較長,容易產生反硝化,導致汙泥上浮。通常回流比控製在50~100%。生物硝化曝氣池的水力停留時間也較活性汙泥工藝長,至少應在8h以上。這主要是因為硝化速率較有機汙染物的去除率低得多,因而需要更長的(de)反應時間(jiān)。
3、BOD5/TKN
BOD5/TKN越大,活性汙泥中硝化細菌所占的比例(lì)越小,硝化速率就越小,在同樣(yàng)運行條件下(xià)硝化效率就越低;反(fǎn)之,BOD5/TKN越小,硝化效率越高。很多城市汙水處理(lǐ)廠的運行實踐發(fā)現,BOD5/ TKN值*佳範圍(wéi)為2~3左右。
4、溶解氧
硝化細菌為專性好氧菌,無氧(yǎng)時即停止生(shēng)命活動,且硝化細菌的攝氧速率較分(fèn)解有機物的細菌低得多,如果不保持充足的(de)氧量,硝化細菌(jun1)將“爭奪”不到所需要的氧。因此,需(xū)保持生物池好氧區的溶解(jiě)氧在2mg/L以上,特殊情況下(xià)溶解氧含(hán)量還需提高。
5、溫度與pH
硝化細(xì)菌對溫度的(de)變(biàn)化也很敏感,當汙水(shuǐ)溫度低於15℃時,硝化速率(lǜ)會明顯下降,當汙水溫(wēn)度低於(yú)5℃時,其生理活動會完全(quán)停(tíng)止。
因此(cǐ),冬季時汙水(shuǐ)處理廠特別是北方地區的汙水處理廠出水氨氮超標的現象較為(wéi)明顯(xiǎn)。硝化細菌對pH反應很敏感,在pH為8~9的範(fàn)圍內,其生物活性*強,當pH<6.0或>9.6時,硝化菌(jun1)的生物活性(xìng)將受到抑製並(bìng)趨於停止。因此,應盡量(liàng)控製生物硝化係統的混合液pH大於7.0。
二(èr)、總氮超標原因及控製
1、汙泥負荷與汙泥齡
由於生物硝化是生物(wù)反硝化(huà)的前提,隻(zhī)有(yǒu)良好的硝化,才能獲得高效而穩定的(de)的反(fǎn)硝化。因而,脫氮係統也(yě)必須采用低負荷或超(chāo)低負(fù)荷,並采用高汙泥齡。
2、內、外回流比(bǐ)
生物反硝化係統外回流比較單純生物硝化係統要小些,這主要是入流汙水中氮絕大部分已被脫去,二沉池中NO --N濃度不高。另一方麵,反硝化係統汙(wū)泥沉速較快,在保證要求回流汙泥(ní)濃度的前提下(xià),可以降低回流比(bǐ),以便延長汙(wū)水在曝氣池內的停留時間。運行良好的汙水處理(lǐ)廠,外回流比可(kě)控製在50%以下。而內回(huí)流比一般控(kòng)製在300~500%之(zhī)間。
3、缺氧(yǎng)區溶解氧
對反硝化來(lái)說,希望DO盡量低,*好是零,這樣反硝(xiāo)化細菌可以“全力”進行反硝化,提高脫氮效率。但從汙水處理廠的實際運營情況來看,要把缺氧區的DO控製在(zài)0.5mg/L以下,還是有困難的,因此也就(jiù)影響了生物反硝化的過程,進而影響出水總氮指標。
4、BOD5/TKN
反(fǎn)硝化細菌是在分(fèn)解有機物的過程中進行反硝化脫氮(dàn)的,所(suǒ)以進入缺氧區的汙水中必須有充足的有機(jī)物,才能保證反硝化的順利進行。由於目前許(xǔ)多(duō)汙水處理廠(chǎng)配套管網建設滯後,進廠(chǎng)BOD5低於設計值,而(ér)氮、磷等指(zhǐ)標則相當(dāng)於或高於設計值,使得進水碳源無法滿足反硝(xiāo)化對碳源的(de)需(xū)求,也導致(zhì)了出水總氮超標的情況時有發(fā)生。
5、溫度與pH
反硝化(huà)細菌對溫度變化雖不如硝化(huà)細菌那麽敏(mǐn)感,但反硝化(huà)效果也會隨溫度變化(huà)而變化。溫度越高,反硝化速率越高,在30~35℃ 時,反硝化速率增至(zhì)*大。當低於15℃時,反(fǎn)硝(xiāo)化速率(lǜ)將明(míng)顯降低, 至5℃時,反硝化將趨於停止。反硝化(huà)細菌對pH變化不如(rú)硝化細菌敏感,在(zài)pH為6~9的範圍內(nèi),均能進行正常(cháng)的生理代謝,但生物反硝化的*佳pH範圍(wéi)為6.5~8.0。
三、總磷超標原因(yīn)及控製
1、汙泥(ní)負(fù)荷與汙泥齡
厭氧-好氧生物除磷工藝是一種高F/M低SRT係統。當F/M較高,SRT較低時,剩餘汙泥排放量也就較多。因而,在汙泥含磷量一定的條件下,除(chú)磷量也就越多,除磷效果越好。對於以除磷為主要目的生物係統,通常F/M為0.4~0.7kgBOD/kgMLSS•d,SRT為3.5~7d。但是,SRT也不能太低,必須以保證BOD5的有效去除為前提(tí)。
2、BOD/TP
要保證除磷效果(guǒ),應控製進入厭氧區的汙水中BOD/TP大於 20。由於聚磷酸菌屬不動菌屬,其生理活動較弱(ruò),隻能攝取有機物中極易分解的部分(fèn)。因此,進水中應保證BOD5的含量,確保聚磷(lín)酸菌正常的生理代謝。但許多(duō)城市汙(wū)水處理廠實(shí)際進水存在碳源偏低,氮、磷等濃度較高(gāo)等現象,導致BOD5/TP值無法滿足生物除磷的(de)需要(yào),影響了(le)生物除磷的效果。
3、溶解氧
厭氧區應保持嚴格厭氧狀態,即溶解氧低於0.2mg/L,此時聚磷菌才能進行磷的有效釋放,以保證後續處理效果。而(ér)好氧(yǎng)區的溶解(jiě)氧需保持在2.0mg/L以上,聚(jù)磷菌才能有效吸磷。因此,對於(yú)厭氧區和好氧區溶解氧的控製不當,將會極大影響生物(wù)除(chú)磷的效果。
4、回流比與水力停留時間
厭氧-好氧除磷係統的的回流比(bǐ)不宜太低,應保持足夠(gòu)的回(huí)流比,防止(zhǐ)聚磷菌在二沉池內遇(yù)到厭氧環境發生磷的釋放。在保(bǎo)證快速排泥的前提下,應盡量降低回流比(bǐ),以免縮短汙泥在厭氧區的實際(jì)停留時間,影響磷(lín)的釋放。在(zài)厭氧-好氧除磷係統中,若汙泥沉降(jiàng)性能良好,則(zé)回流比在50~70%範圍(wéi)內,即可保證快速排泥。汙水在厭氧區的水力停留時間一般在(zài)1.5~2.0h的範圍內。停(tíng)留時(shí)間太短,一是不能保證磷的有效(xiào)釋放,二是汙泥(ní)中的兼性酸化菌不能充分地將汙水中的大分子有機物分解成低級脂肪酸,以供聚磷菌攝取,從而影響磷的釋放。汙水在好氧區的停留時間一般在4~6h,這樣即可保證磷的充(chōng)分吸收。
5、pH
低pH有(yǒu)利於磷的釋放,高pH有利於磷的吸收,而除磷效果是磷釋放和吸收的綜合。因此在生物除磷係統中(zhōng),宜將混合液的pH控製在6.5~8.0的範圍內。