城鎮(zhèn)污水處理廠冬季總氮處理對策分析

邊向征 劉建軍 盧艷麗 樊博 萬金穎

摘要：脫氮除磷工藝在污水處理中的應(yīng)用越來越多，在實(shí)際運(yùn)行過程中，出水氮含量超標(biāo)的情況時有發(fā)生。如何投加有機(jī)物，控制好脫氮工藝的重要參數(shù)，對降低總氮起著越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)污水處理廠；總氮；對策分析

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0039-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.022

Analysis on total nitrogen treatment countermeasures of urban sewage treatment plant in winter

Bian Xiangzheng1， Liu Jianjun 2， Lu Yanli 1， Fan Bo 1，Wan Jinying

（1.Langfang Environmental Protection Bureau， Langfang Hebei 065000，China； 2.Guan Jiutong Base Utility Co.， Ltd.， Langfang Hebei 065000，China）

Abstract： More and more application of denitrification and phosphorus removal process in the process of actual operation， excessive amounts of water and nitrogen content in happen.How to adding the organic matter， good control of the important parameters of denitrification process， to reduce the total nitrogen is playing a more and more important role.

Key words： Urban sewage treatment plant； Total nitrogen；Countermeasures analysis

近年來污水處理的主要工藝已發(fā)生變化，從常規(guī)二級處理逐漸變?yōu)橹匾暶摰椎纳疃忍幚砩蟻?。但是在?shí)際運(yùn)行過程中，由于工藝復(fù)雜性及參數(shù)的變化性，導(dǎo)致氮磷含量超標(biāo)的情況時有發(fā)生，特別是總氮超標(biāo)影響著水廠的運(yùn)行。污水中的總氮是造成水環(huán)境污染的主要物質(zhì)之一，2017～2018年，國家環(huán)保部門對總氮的監(jiān)管開始進(jìn)入到污水廠內(nèi)，在污水廠的出口增加總氮在線檢測儀，對污水廠的出水總氮實(shí)行了實(shí)時監(jiān)控。這對于各個污水廠來說是水質(zhì)管理上臺階的具體要求，那么污水處理廠在日常管理中，要如何實(shí)現(xiàn)總氮的達(dá)標(biāo)運(yùn)行呢？目前可通過工藝參數(shù)的優(yōu)化以及好氧反硝化菌群和反硝化聚磷菌群的馴化與投加，來強(qiáng)化低碳源城鎮(zhèn)污水在冬季低溫條件下的TN的去除，并保證系統(tǒng)的運(yùn)行效能。[1]

1 一般污水處理廠總氮超標(biāo)的原因

總氮超標(biāo)原因主要包括：污泥負(fù)荷與污泥齡，內(nèi)、外回流比， 缺氧區(qū)溶解氧，BOD5/TKN及溫度與pH。在北方城鎮(zhèn)污水處理廠，反硝化細(xì)菌對溫度變化雖不如硝化細(xì)菌那么敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，反硝化速率越高，在30～35℃時，反硝化速率增至最大。當(dāng)?shù)陀?5℃時，反硝化速率將明顯降低，至5℃時，反硝化將趨于停止。反硝化細(xì)菌對pH變化不如硝化細(xì)菌敏感，在pH為6～9的范圍內(nèi)，均能進(jìn)行正常的生理代謝，但生物反硝化的最佳pH范圍為6.5～8.0。[2]

2 北方某城鎮(zhèn)污水處理廠提高總氮去除效果實(shí)驗(yàn)

例如北方某城鎮(zhèn)污水處理廠冬季運(yùn)行總氮去除率較低，通過分析，主要由兩方面原因引起，一是進(jìn)水水質(zhì)變化，碳源不足，碳氮比過低，營養(yǎng)物質(zhì)失衡導(dǎo)微生物活性降低；二是冬季水溫較低，進(jìn)一步抑制了脫氮微生物反硝化細(xì)菌的活性。兩個因素的綜合作用，使污水廠冬季總氮去除率降低，存在較大的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。為此污水處理廠決定從提高微生物活性的角度入手，自2017年2月13日開始，在生化池缺氧區(qū)投加乙酸鈉碳源，進(jìn)行提高總氮去除效果實(shí)驗(yàn)，投加比例約為0.8%（日處理水量平均1.2萬噸/日，投加乙酸鈉平均0.95噸/日），截至3月6日已投加21天。

2.1 總氮去除效果分析

投加乙酸鈉前后總氮排放濃度走勢圖

2.2 總氮濃度走勢圖分析

污水廠一期自2月13日～3月6日開始投加乙酸鈉。從走勢圖數(shù)據(jù)看，13日開始投加乙酸鈉后，2月14日～3月6日一期出水總氮平均濃度為12.10 mg/L，全部達(dá)標(biāo)； 2月26日夜間因加藥管道維修，停止加藥8小時，27日總氮濃度驟升至15.22 mg/L。

實(shí)驗(yàn)表明：乙酸鈉對總氮的去除效果具有明顯的提升作用，出水濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，具有可操作性；乙酸鈉投加除氮效果快，效果穩(wěn)定可靠，中斷加藥或藥量不足會導(dǎo)致總氮濃度的迅速反彈；自2月份以來，生化池水溫變化幅度在1℃以下，可忽略水溫的變化對總氮去除的影響。

2.3 項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行成本分析

本工程建設(shè)項(xiàng)目主要是藥劑儲存間、加藥設(shè)備間、加藥計(jì)量泵、配電儀表及配套工藝管線，建設(shè)投資約為20萬元。按乙酸鈉投加比例0.8%，乙酸鈉價格3499元/噸（含稅價，純度58%-60%）， 單位加藥運(yùn)行成本為0.28元/噸（電費(fèi)忽略不計(jì)）。根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，一座處理水量為4.0萬噸/日的污水處理廠，投加時間為每年11月1日～次年3月31日，即年投加天數(shù)為150天，11月份和3月份投加比例為0.7%，12月份～2月份投加比例為0.8%，乙酸鈉市場價格按3499元/噸（純度58%-60%），年度運(yùn)行總成本約為160萬元。

2.4 其他影響及安全

2.4.1 投加乙酸鈉對出水COD的影響

乙酸鈉作為優(yōu)質(zhì)碳源，在為微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)的同時，也會提高污水中COD的濃度，2月份投加藥劑之前總出水COD平均濃度為16mg/L，投加藥劑之后變?yōu)?8mg/L，結(jié)合進(jìn)水及二沉池COD濃度走勢發(fā)現(xiàn)，乙酸鈉對出水COD的影響在排放限值合理波動范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)因投加碳源導(dǎo)致COD超標(biāo)的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。

2.4.2 藥劑的安全保存

乙酸鈉為白色晶體，在空氣中可被風(fēng)化，可燃，易溶于水。應(yīng)存于密閉、干燥、防火的空間內(nèi)。

3 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)表明乙酸鈉投加對降低總氮起重要作用，出水濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，具有可操作性。

參考文獻(xiàn)

[1]張棟俊. 泥膜共生多級A/O工藝特性及脫氮除磷效能研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)， 2015.

[2] 蘇君博， 趙凱， 李國兵. 城市污水處理廠出水氮磷超標(biāo)因素分析及對策[J]. 生物技術(shù)世界， 2012（3）：52-52.

收稿日期：2018-06-15

作者簡介：邊向征（1975-），高級工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。