氧化溝系統(tǒng)除磷效果的提高途徑

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簡介： 氧化溝系統(tǒng)的主要優(yōu)點: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,泥齡長,可達到較好的脫氮效果,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,是當前污水處理技術(shù)的熱點之
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
理對象也在不斷擴大。氧化溝系統(tǒng)的主要優(yōu)點: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,泥齡長,可達到較好的脫氮效果,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)。當好氧區(qū)的
DO 保持在1. 5 mg/ L～3. 0 mg/ L 之間時,除磷效果一般可以保
證;當DO 小于1. 5 mg/ L 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 去除率可以達到90 %
以上;當pH 值為6. 5～8. 0 時,TP 去除率差別不大;當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。當其
他處理所需的泥齡值很大時,只能通過別的途徑來彌補泥齡的不
良影響,如加大BOD/ TP 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. 1 h 增至2. 6 h ,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1 h～2 h。
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 ]運行
了一系列生物除磷裝置,試驗結(jié)果表明,每投加6. 4 mg VFA 可增
加1 mg/ L 的除磷能力。眾多試驗研究表明,投加VFA 可促進磷
的生物吸收,去除1 mg 磷所需的VFA 投加量為7 mg HAc～
9 mg HAc。
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,是當代氧化溝變形工藝的普遍
做法。在上游加設(shè)厭氧池,能夠為生物除磷提供先進行磷的釋
放,后進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。降低進水DO 值:在進水前先讓管網(wǎng)中的水在進處
理構(gòu)筑物前稍作停頓,避免管網(wǎng)中的DO 帶入。進水的輸送盡量
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
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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)氮以低濃度進入磷的釋放區(qū)。在負荷較高的處理系統(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,顆粒性有機物所占比例很大,因此采取措施將
這些顆粒性有機物轉(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)備改進的方便程度以及建設(shè)費用問題,提高
氧化溝系統(tǒng)的除磷和脫氮效率是有可能實現(xiàn)的。
參考文獻:
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