生物脱氮除磷原理控制及异常分析.doc

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1、生物脱氮除磷原理控制及异常分析一、A-A-O生物脱氮除磷的原理及过程A-A-O生物脱氮除磷工艺是活性污泥工艺,在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷。 在好氧段,硝化细菌将入流污水中的氨氮及由有机氮氨化成的氨氮,通过生物硝化作用,转化成硝酸盐;在缺氧段,反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,转化成氮气逸入大气中,从而达到脱氮的目的;在厌氧段,聚磷菌释放磷,并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物;而在好氧段,聚磷菌超量吸收磷,并通过剩余污泥的排放,将磷去除。以上三类细菌均具有去除BOD5的作用,但BOD5的去除实际上以反硝化细菌为主。污水进入曝气池以后,随着聚磷菌的吸收、反硝化

2、菌的利用及好氧段的好氧生物分解,BOD5浓度逐渐降低。在厌氧段,由于聚磷菌释放磷,TP浓度逐渐升高,至缺氧段升至最高。在缺氧段,一般认为聚磷菌既不吸收磷,也不释放磷,TP保持稳定。在好氧段,由于聚磷菌的吸收,TP迅速降低。在厌氧段和缺氧段,NH3-N浓度稳中有降,至好氧段,随着硝化的进行,NH3-N逐渐降低。在缺氧段,由于内回流带入大量NO3-N,NO3-N瞬间升高,但随着反硝化的进行,NO3-N浓度迅速降低。在好氧段,随着硝化的进行,NO3-N浓度逐渐升高。二、A-A-O脱氮除磷系统的工艺参数及控制A-A-O生物脱氮除磷的功能是有机物去除、脱氮、除磷三种功能的综合,因而其工艺参数应同时满足各

3、种功能的要求。如能有效地脱氮或除磷,一般也能同时高效地去除BOD5。但除磷和脱氮往往是相互矛盾的,具体体现的某些参数上,使这些参数只能局限在某一狭窄的范围内,这也是A-A-O系统工艺系统控制较复杂的主要原因。1.F/M和SRT。完全生物硝化,是高效生物脱氮的前提。因而,F/M(污泥负荷)越低,SRT(污泥龄)越高。脱氮效率越高,而生物除磷则要求高F/M低SRT。A-A-O生物脱氮除磷是运行较灵活的一种工艺,可以以脱氮为重点,也可以以除磷为重点,当然也可以二者兼顾。如果既要求一定的脱氮效果,也要求一定的除磷效果,F/M一般应控制在0.1-0.18BOD5/(kgMLVSSd),SRT一般应控制在

4、8-15d。2.水力停留时间。水力停留时间与进水浓度、温度等因素有关。厌氧段水力停留时间一般在1-2h范围内,缺氧段水力停留时间1.5-2.0h,好氧段水力停留时间一般应在6h。3.内回流与外回流。内回流比r一般在200-500%之间,具体取决于进水TKN浓度,以及所要求的脱氮效率。一般认为,300-500%时脱氮效率最佳。内回流比r与除磷关系不大,因而r的调节完全与反硝化工艺一致。4.溶解氧(DO)。厌氧段DO应控制在0.2mg/L以下,缺氧段DO应控制在0.5mg/L以下,而好氧DO应控制在2-3mg/L之间。因生物除磷本身并不消耗氧,所以A-A-O脱氮除磷工艺曝气系统的控制与生物反硝化系

5、统一致。5.BOD5/TKN与BOD5/TP。对于生物脱氮来说,BOD5/TKN至少应大于4.0,而生物除磷则要求BOD5/TP20。运行中应定期核算入流污水水质是否满足BOD5/TKN4.0,BOD5/TP20。如果其中之一不满足,则应投加有机物补充碳源。为了提高BOD5/TKN值,宜投加甲醇做补充碳源。为了提高BOD5/TP值,则宜投加乙酸等低级脂肪酸。6.PH控制及碱度核算。A-A-O生物除磷脱氮系统中,污泥混合液的PH应控制在7.0之上;如果PH6.5,应外加石灰,补充碱度不足。三、工艺运行异常问题的分析与排除传统活性污泥工艺的故障诊断及排除技术,一般均适用于A-A-O脱氮除磷系统。如

6、果某处理厂控制水质目标为:BOD525mg/L;SS25mg/L;NH3-N3mg/L;NO3-N7mg/L;TP2mg/L。则当实际水质偏离以上数值时,属异常情况。现象一:TP2mg/L,NH3-N2mg/L,NO3N7mg/L。 其原因及解决对策如下:1.内回流比太小。增大内回流。2.缺氧段DO太高。如果DO0.5mg/L,则首先检查内回流比r是否太大。如果太大,则适当降低。另外,还应检查缺氧段搅拌强度是否太大,形成涡流,产生空气复氧。现象二:TP2mg/L,NH3-N3mg/L,NO3-N5mg/L,BOD525mg/L。 其原因及解决对策如下:1.好氧段DO不足。如果1.5DO2.0m

7、g/L,则可能只满足BOD5分解的需要,而不满足硝化的需要,应增大供气量,使DO处于2-3mg/L。2.存在硝化抑制物质。检查入流中工业废水的成分,加强上游污染源管理。现象三:TP2mg/L,NH3-N3mg/L,NO3-N5mg/L,BOD525mg/L。 其原因及解决对策如下:1.入流BOD5不足。检查BOD5/TKN是否大于4,BOD5/TP是否大于20,否则应采取增加入流BOD5的措施,如跨越初沉池或外加碳源。2.外回流比太小,缺氧段DO太高。检查缺氧段DO值,如果DO0.5mg/L,则应采取措施,见“现象一”。外回流比太大,把过量的NO3-N带入了厌氧段,应适当降低回流比。现象四:TP2mg/L,NH3-N3mg/L,NO3-N5mg/L,BOD525mg/L。 其原因及解决对策如下:1.泥龄太长。可适当增大排泥,降低SRT。2.厌氧段DO太高。如果DO0.2mg/L,则应寻找DO升高的原因并予以排除。首先检查是否搅拌强度太大,造成空气复氧,否则检查回流污泥中是否有DO带入。3.入流BOD5不足。检查BOD5/TP值。如果BOD5/TP20,则应外加碳源。3