王欣(銳博環(huán)保科技(北京)有限公司,北京 100000)
污水處理中對脫氮除磷技術(shù)的應(yīng)用
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城市污水二級處理對進(jìn)出水指標(biāo)有較高的要求,應(yīng)用脫氮除磷技術(shù)能夠達(dá)到污水處理的一般性要求,因此該技術(shù)被防范應(yīng)用于城市污水處理。本文以城市污水處理為研究對象,深入探究脫氮除磷技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用,以便于該技術(shù)在城市污水處理系統(tǒng)中廣泛使用。
脫氮除磷技術(shù);二級處理;城市污水;生物
傳統(tǒng)意義上的污水脫氮除磷污水處理辦法包涵了物理化學(xué)處理法和生物處理法兩大分類,其中前者的特點是用藥量需求大、污染指數(shù)高以及運行成本高等,因而并不被廣大污水處理廠所選用,而當(dāng)下我國普遍采取的是活性污泥法脫氮除磷處理工藝。
城市污水處理中首先需要遵循國家的相應(yīng)的進(jìn)水與出水管理標(biāo)準(zhǔn),針對相應(yīng)的污水處理目標(biāo)進(jìn)行工藝選擇與優(yōu)化措施審查,對于污水處理與陳本控制而言都是十分重要的。
1.1生物除磷脫氮的條件
脫氮的外部條件要求氨氮必須在好氧環(huán)境中實現(xiàn)硝化生成亞硝酸鹽、硝酸鹽,在投入污水之后由于缺氧二產(chǎn)生反硝化菌反應(yīng),還原硝酸鹽中的分子氨,進(jìn)而進(jìn)入大氣實現(xiàn)脫氨化處理。通常情況下1mg的NH3-N氧化為硝酸鹽,一般所需4.57mgO2、7.14mg Ca CO3堿度和0.08mg碳源。而1mg NO3-N反硝化脫氮,則需要8.6mgCOD,其但供2.86mgO2、3.75mg CaCO3堿度。對于污水處理的除磷環(huán)節(jié),聚磷菌能夠保證好氧階段的除磷工作中能夠更好地實現(xiàn)對于磷的排放,從而通過釋放污水實現(xiàn)有機(jī)物降解增速。通常情況下,污水處理要根據(jù)磷含量與有機(jī)物含量的比值判斷整體的除磷效果。對于厭氧段生物體而言,其降解的COD濃度則需要符合規(guī)定的25mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。因此在城市污水的綜合治理階段,厭氧/缺氧/好氧都是必不可少的處理工藝。
1.2污水的碳源
就我國目前的污水處理而言,CODCr值是其中最為主要的碳源值,這一參考指標(biāo)象征了污水中的有機(jī)物與無機(jī)還原無總量,同時也涵蓋了生化需氧量BOD5值。相關(guān)實驗已經(jīng)證明,厭氧段CODCr總量濃度只有在吻合125mg/L的條件下,才能實現(xiàn)有效的磷釋放。因而磷釋放的消耗原值為0.4mgP/mg COD,厭氧段釋放1mg的磷,在好氧段能夠吸收2~2.4mg的磷。因而在碳源不足的情況下就必須適時的補(bǔ)充碳源。
城市污水處理中的目標(biāo)對象包括了CODCr、BOD5、SS、氮和磷等物質(zhì)。具體的處理流程則分為了一級處理及后續(xù)的二級與三級處理。一級處理屬于預(yù)處理階段,而二級處理則包涵了物理與化學(xué)的處理方法,對污水實行除磷除氮處理。相比于針對有毒有害無機(jī)物質(zhì)的三級處理階段,二級處理目前是我國城市污水處理中的重點環(huán)節(jié),其核心工藝包括了活性污泥法、生物膜法和MBR工藝處理法。
2.1活性污泥法
較之以往常見的A2/O工藝,其在硝化菌、反硝化菌和聚磷菌方面存在一定的有機(jī)荷載,因而在有機(jī)負(fù)荷、泥齡以及碳源的所需比例上存在了一定的矛盾,幾乎無法實現(xiàn)同時實現(xiàn)氮和磷的高效清除,這一缺陷也嚴(yán)重制約了著生物除磷脫氮技術(shù)的發(fā)展前景和進(jìn)步空間。通過實驗不難發(fā)現(xiàn),制約生物工藝的一大原因是在厭氧環(huán)境下反硝化與釋磷對碳源所產(chǎn)生的競爭。因此在污水除氮和除磷的工藝目標(biāo)內(nèi),其所含碳氮比(COD/N)應(yīng)控制在4.0以上。對于污水處理而言,一旦碳源需求低于相應(yīng)指標(biāo),則處理工藝在將缺氧反硝化置于厭氧釋磷之后,其對于反硝化的限制將進(jìn)一步提升,最終導(dǎo)致大量硝酸鹽通過回流進(jìn)入到厭氧區(qū),從而影響厭氧區(qū)域內(nèi)除磷工序的正常開展,更有甚者會導(dǎo)致聚磷菌出現(xiàn)直接吸附現(xiàn)象,影響除鹽工作的正常展開,對于營養(yǎng)鹽系統(tǒng)而言也會產(chǎn)生不利影響。因此針對可能出現(xiàn)的除鹽弱化現(xiàn)象,防止A2/O工藝?yán)锟赡軐亓髟斐傻奈勰嘞跛岙a(chǎn)生的影響,適時地進(jìn)行工藝升級優(yōu)化對于A2/O而言是必不可少。此類工藝中最基礎(chǔ)性的環(huán)節(jié)包括了厭氧池與缺氧池的合理性設(shè)置,利用處理水中回流硝態(tài)氨進(jìn)行脫硝處理,進(jìn)而保證厭氧池的穩(wěn)定性,同時把化工處理的運行成本控制在合理范圍內(nèi)。
2.2生物膜法
生物膜法是與活性污泥法平行發(fā)展起來的生物處理工藝。在此類污水處理辦法中,污水處理中的有機(jī)污染控制環(huán)節(jié)往往被微生物所吸附,進(jìn)而通過穩(wěn)定和氧化的方式在一定程度實現(xiàn)對于污水的凈化處理和二級排污整合。生物膜的使用辦法不但能夠很大程度上保證了原污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時在化工經(jīng)濟(jì)性、抗沖擊負(fù)荷性以及反硝化功能方面都有十分突出的意義,能夠?qū)崿F(xiàn)密閉環(huán)境中的除臭,是較為高校的脫氧除磷辦法,而近年來曝氣生物濾池的推廣應(yīng)用則無疑為此類工藝的發(fā)展提供了新的活力。
2.3膜生物反應(yīng)器工藝
膜生物反應(yīng)器工藝(MBR工藝)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù),也稱膜分離活性污泥法。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。膜截留了反應(yīng)池中的微生物,使反應(yīng)池中的活性污泥濃度大大增加,從而使降解污水的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更徹底。
綜上所述,城市污水處理的最終目標(biāo)始終是實現(xiàn)污水凈化、去除其中的污染物,因而污水處理的最終質(zhì)量如何與所選取的處理工藝有十分密切的關(guān)系。本文針對其中比較重要的二級工藝進(jìn)行論述,就如何去除BOD5、CODCr和SS展開討論,相關(guān)的從業(yè)人員也應(yīng)當(dāng)針對相關(guān)的處理工藝進(jìn)行深入探討,以幫助完成工藝延伸進(jìn)步。
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