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污水中生物降解物对脱氮除磷的影响
可生物降解物对脱氮除磷有着十分重要的影响,它对A2/O工艺中的三种生化过程的影响是复杂的、相互制约甚至是相互矛盾的。 在厌氧池中,聚磷菌本身是好氧菌,其运动能力很弱,增殖缓慢,只能利用低分子的物,是竞争能力很差的软弱细菌。但由于聚磷菌能在细胞内贮存PHB和聚磷酸基,当它处于不利的厌氧环境下,能将贮藏的聚磷酸盐中的磷通过水解而释放出来,并利用其产生的能量吸收低分子物而合成PHB,在利用物的竞争中比其它好氧菌占优势,聚磷菌成为厌氧段的优势菌群。因此,污水中可生物降解物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用。所以,厌氧池进水中溶解性磷与溶解性物的比值(S-P/S-BOD)应在0.06之内,且物的污泥负荷率应> 0.10 kgBOD5/kgMLSS·d。
在缺氧段,异养型兼性反硝化菌成为优势菌群,反硝化菌利用污水中可降解的物作为电子供体,以盐作为电子受体,将回流混合液中的硝态氮还原成N2而释放,从而达到脱氮的目的。污水中的可降解物浓度高,则C/N比高,反硝化速率大,缺氧段的水力停留时间HRT短,一般为0.5~1.0 h即可。反之,则反硝化速率小,HRT需2~3 h。可见污水中的C/N比值较低时,则脱氮率不高。通常只要污水中的COD/TKN>8时,氮的去除率可达80%。
在好氧段,当物浓度高时污泥负荷也较大,降解物的异养型好氧菌过自养型好氧硝化菌,使氮硝化不,出水中NH+4-N浓度急剧上升,使氮的去除效率大大降低。所以要严格控制进入好氧池污水中的物浓度,在满足好氧池对物需要的情况下,使进入好氧池的物浓度较低,以保证硝化细菌在好氧池中占优势生长,使硝化作用。对此,好氧段的污泥负荷应<0.18 kgBOD5/kgMLSS·d。
由此可见,在厌氧池,要有较高的物浓度;在缺氧池,应有充足的物;而在好氧池的物浓度应较小。
2、污泥龄ts的影响
A2/O工艺污泥系统的污泥龄受二方面的影响。是好氧池,因自养型硝化菌比异养型好氧菌的小比增殖速度小得多,要使硝化菌存活并成为优势菌群,则污泥龄要长,经实践证明一般为20~30 d为宜。但另一方面,A2/O工艺中磷的去除主要是通过排出含高磷的剩余污泥而实现的,如ts过长,则每天排出含高磷的剩余污泥量太少,达不到较高的除磷效率。同时过高的污泥龄会造成磷从污泥中重新释放,降低了除磷效果。所以要权衡上述二方面的影响,A2/O工艺的污泥龄一般宜为15~20 d。
3、DO的影响
在好氧段,DO升高,硝化速度增大,但当DO>2mg/L后其硝化速度增长趋势减缓,高浓度的DO会抑制硝化菌的硝化反应。同时,好氧池过高的溶解氧会随污泥回流和混合液回流分别带至厌氧段和缺氧段,影响厌氧段聚磷菌的释放和缺氧段的NO-x-N的反硝化,对脱氮除磷均不利。相反,好氧池的DO浓度太低也限制了硝化菌的生长率,其对DO的忍受限为0.5~0.7 mg/L,否则将导致硝化菌从污泥系统中淘汰,严重影响脱氮效果。所以根据实践经验,好氧池的DO为2 mg/L左右为宜,太高太低都不利。
在缺氧池,DO对反硝化脱氮有很大影响。这是由于溶解氧与盐竞争电子供体,同时还抑制盐还原酶的合成和活性,影响反硝化脱氮。为此,缺氧段DO<0.5 mg/L。
在厌氧池严格的厌氧环境下,聚磷菌才能从体内大量释放出磷而处于饥饿状态,为好氧段大量吸磷创造了前提,从而才能有效地从污水中去除磷。但由于回流污泥将溶解氧和NO-x带入厌氧段,很难保持严格的厌氧状态,所以一般要求DO<0.2 mg/L,这对除磷影响不大。
4、混合液回流比RN的影响
从好氧池流出的混合液,很大一部分要回流到缺氧段进行反硝化脱氮。混合液回流比的大小直接影响反硝化脱氮效果,回流比RN大、脱氮率提高,但回流比RN太大时则混合液回流的动力消耗太大,造成运行费用大大提高。根据A2/O工艺系统的脱氮率η与混合液回流比RN的关系式η=RN1+RN(%)可以得到二者之间相互关系。
5、污泥回流比R
回流污泥是从二沉池底流回到厌氧池,靠回流污泥维持各段污泥浓度,使之进行生化反应。如果污泥回流比R太小,则影响各段的生化反应速率,反之回流比R太高,A2/O工艺系统中硝化作用良好,反硝化效果不佳,导致回流污泥将大量NO-X-N带入厌氧池,引起反硝化菌和聚磷菌产生竞争,因聚磷菌为软弱菌群,所以反硝化速度大于磷的释放速度,反硝化菌抢先消耗掉快速生物降解的物进行反硝化,当反硝化脱氮后聚磷菌才开始进行磷的释放,这样虽有利于脱氮但不利于除磷。据报道,厌氧段NO-X-N<2 mg/L,对生物除磷没有影响,当COD/TKN>10,则NO-X-N浓度对生物除磷也没有多大影响。
相反,如果A2/O工艺系统运行中反硝化脱氮良好,而硝化效果不佳,此时虽然回流污泥中硝态氮含量减少,对厌氧除磷有利,但因硝化不造成脱氮效果不佳。
卫生院污水处理站设备一体化污水处理装置的优缺点:
优点:1、抗冲击负荷的能力强。接触氧化法的平均停留时间在6小时以上;
2、具有脱氮除磷能力,并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水,城市污水的能力;
3、接触氧化池内的填料多为组合软填料,质轻、高强、物理化学性质稳定,比表面积大,生物膜附着能力强,污水与生物膜的接触;
4、接触氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气,使纤维束不断漂动,曝气均匀,微生物生长成熟,具有活性污泥法的特征;
5、出水水质稳定,污泥产量少并易于处理;
6、潜水泵中可设于设备之中,减少工程投资;
7、设备可设于地面上,也可埋于地下。埋于地下时,上部覆上可用于绿化,厂区占地面积少,地面构筑物少;
8、易于完成自动控制,管理操作简单。
9、设备可以连接在汽车上做成移动式一体化污水处理设备。
缺点:1.不利于维修,设备出现故障后,不方便检修与换。这通常是业主烦恼的。
2.对环境适应性强,冬天防冻、夏天防洪,北方需要埋入较深,并做保温处理。
3、由于设备的局限性,该设备只能用在废水量比较小的项目中。
一体化污水处理装置主要处理手段是采用生化处理技术接触氧化法,组合一体化生活污水处理设备的设计主要是生活污水和与之类似的工业污水处理水质参数按一般生活污水水质计算,进水BOD5按200mg/L计。
主要的组成部分:1.水解酸化池;2. 接触氧化池;3. 杂质沉淀池;4.处理;5.污泥好氧消化池。
1. 水解酸化池
该工艺主要处理的就是对污水处理前进行预处理,将水中的废水进行一定的厌氧发酵,将污水的可生化性提高,这是对污水处理前比较重要的步骤,可以直接影响后期的污水处理的效率和处理时间,可以大程度的提高污水处理的效率和减少消耗。
2. 接触氧化池
氧化池根据水处理的污染程度不同分为好几个等级,普通型和加强型。一般根据处理的时间进行判断。处理时间不大于四个小时就使用普通型的氧化池,处理时间在4-6小时之间的使用加强型的氧化池。主要是使用水解酸化池出水自流至接触氧化池进行生化处理。原污水中大部分物在此得到降解和净化,好氧菌以填料为载体,利用污水中的物为食料,将污水中的物分解成无机盐类,从而达到净化目的。好氧菌的生存,有足够的氧气,即污水中有足够的溶解氧,以达到生化处理的目的。好氧池空气由风机提供,池内采用新型弹性立体填料,该填料表面积比大、使用寿命长、易挂膜、耐腐蚀,池底采用旋混式曝气器,使溶解氧的转移,同时有重量轻、**化、不易堵塞、使用寿命长等优点。接触池气水比在12:1左右。(0.5-5 m3/h接触池为二级)
3. 沉淀池
污水经过生物接触氧化池处理后出水自流进入沉淀池,进一步沉淀去除脱落的生物膜和部份及无机小颗粒,沉淀池是根据重力作用的原理,当含有悬浮物的污水从下往**动时,由重力作用,将物质沉淀下来。沉淀池上部设可调出水堰,以调节出水水位;下部设锥形沉淀区和污泥气体装置,气源由风机提供,污泥采用气提方式输送至污泥好氧消化池。
. 处理
池按规范标准为30分钟,若是医院污水,池增加停留时间至1-1.5小时。
5. 污泥好氧消化池
沉淀池所排放剩余污泥在池中进行好氧消化稳定处理,以减少污泥的体积和提高污泥的稳定性。好氧消化后的污泥量较少,清理时可用吸粪车从污泥池的检查孔伸到污泥池底部进行抽吸后外运即可(半年清理一次)。污泥好氧消化池上部设上清液回流装置,使上清液溢流至水解酸化池。
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