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溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的影响

北极星环保网来源:科技资讯2016/12/2 11:15:05我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:脱氮除磷 污水处理 低碳源污水

北极星环保网讯:【摘要】本文主要研究溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的影响。经研究结果显示,当溶解氧的平均值为0.18毫克每升时,系统的实际出水可以达到国家低碳源污水一体化处理标准A级,如果进行污水工艺处理时,使用的溶解氧含量过高或者是过低均会对相关系统的脱氮除磷效果造成影响。当系统中的相关溶解氧平均值在0.18毫克每升时,低碳源污水一体化处理系统中将会出现反硝化吸磷现象,同时还会出现硝化反硝化脱氮现象以及全程反硝化脱氮现象。以此同时,经过反硝化吸磷反应和硝化反硝化脱氮的化学反应,极大程度上去除了污水中的氮总含量,有效降低低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷中所耗费的碳源量与耗氧量,进一步提高了低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的效果。

近几年,国家相关污水处理的出水系统氮磷排放相关标准越来越高,对污水处理厂的低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷效果把控得越来越严格。在处理污水的过程中,使用硝化反硝化脱氮现象以及全程反硝化脱氮等污水除磷工艺的最大优势在于该新型排污工艺相较于传统的污水处理工艺更能减少碳源量与耗氧量的耗费,同时还能有效降低脱氮除磷化学反应过程中碳源之间的竞争[1]。溶解氧在低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷中,主要起到的作用是作为控制硝化反硝化的一个重要参数,溶解氧能对污水中有机物的相关消耗率产生影响。溶解氧对进水过程中的有机物控制比其他传统的污水处理工艺作用效果要好,因此溶解氧大大增强了低碳源污水一体化处理工艺的除污性能。为更进一步认识溶解氧在污水处理工艺中脱氮除磷的影响和相关作业方式,本文主要研究溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的影响。

1. 溶解氧在低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷中的工艺和方法

1.1溶解氧在低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷中的工艺

首先对相关的水质进行试验,取本辖区的居民生活污水作为试验原水,为达到低碳氮比的标准,根据获取的本辖区居民生活污水试验原水实际水质,加入适当的自来水、淀粉、氯化铵、乙酸钠和磷酸二氢钠钾等进行溶合调配,并对试验水质的碳氮比例、碳磷比例进行控制。将进水的COD严格把控在200毫克每升的条件下。其次,通过使用SBR作为试验的主反应池以及使用强化释磷池与化学除磷池作为旁侧试验反应池组合成低碳源污水一体化处理工艺的试验装置。该试验装置中的反应池有效容积分别为:主反应池为700L,强化释磷池为70L,化学除磷池为70L。同时为了使试验用水能完全混合在一起,根据三个反应池的实际构造设置相关的搅拌器,其中SBR主反应池上安装有曝气头三组、空气泵1个、气体流量计1根。整个试验的运转模式设置为3周期,每天试验装置进行3周期的运转,每一周期耗时8小时,试验装置的日处理量达到1立方米。试验装置的相关运作工序是把相关的强化释磷反应池中的污泥向已经完成排水工序的SBR主反应池排入,对相应的反硝化除磷进行搅拌,搅拌时长为30分钟,经搅拌后将试验的35L混合液排进强化释磷反应池中。将将350L的污水排入SBR主反应池进行搅拌反应。强化释磷反应池的实际运作工序是通过将接收到主反应池中混合好的35L反硝化除磷泥水和35L的释磷碳源相混合进行强化释磷反应,持续搅拌6小时,并对混合泥水进行1.5小时的沉淀,最后将反应好的上清液35L向化学除磷池排入,进行相应的化学除磷反应。化学除磷池的运作工序是通过对上清液投入一定量的石灰进行除磷,将除磷后的上清液排入SBR主反应池中的好氧反应阶段内,由于上清液带有一定碱性,因此能更好的进行硝化反应[2]。

1.2溶解氧在低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的试验方法

对三个反应池中的工况曝气量进行控制:其中,SBR主反应池曝气量为0.71m3/(h*m3),强化释磷反应池的曝气量为1.0m3/(h*m3),化学除磷池曝气量为1.42m3/(h*m3);将三个反应池中的溶解氧平均水平进行把控,分别为:SBR主反应池中溶解氧的平均水平0.09mg/L,强化释磷反应池中溶解氧的平均水平0.18mg/L,强化学除磷池中溶解氧的平均水平0.14mg/L,每反应池中的溶解氧水平均在稳定状态下进行运作,运作时长为25天。

1.3测定方法

通过使用快速铬法、纳氏试剂的分光光度法、溶解氧测定仪以及钼酸铵分光光度法等对溶解氧应用于低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的影响进行测定。

2. 结果

2.1溶解氧的周期变化情况

在SBR主反应池的运作期间对溶解氧进行监测,对SBR主反应池的好氧反应阶段每5分钟进行一次溶解氧监测,在SBR主反应池中的其他阶段均采取每15分钟进行1次溶解氧监测;采取加权平均法来计算平均浓度。监测结果显示,SBR主反应池和强化释磷反应池中的好氧阶段中,COD持续出现下降的情况,由于强化学除磷池中的曝气量相对比较大,致使COD含量被完全消耗,反应至第二阶段的时候,好氧量几乎不发生变化[3]。其中强化释磷反应池和强化学除磷池中前期的缺氧阶段中COD出现比较明显的下降,在SBR主反应池的工况下,微生物几乎不在缺氧阶段进行反硝化除氮的反应。综上可知,碳源在以上反应器内得到了充分的利用。

2.2溶氧量对除磷的影响

在三种反应器的三个工况状态下,在前期的缺氧反应阶段内TP的浓度没有发生变化,在进水后,厌氧反应阶段的的末端TP相关浓度达到了14.2mg/L,由于此时溶氧量浓度比较低,致使氨氮硝化反应受到阻碍,加上反硝化的碳源使用量较少,因此促使厌氧反应阶段中的聚磷菌汇集到更多的碳源进行释磷反应。同时在强化释磷反应池和强化学除磷池缺氧反应阶段发生明显的吸磷现象,由此可知,前置的缺氧反应阶段中,微生物通过对释磷回流的污泥中的内碳源与上一个反应周期残留的硝态氮发生相应的反硝化吸磷反应。

2.3溶氧量对脱氮的影响

低碳源污水一体化处理工艺中的脱氮工序主要通过前缺氧反硝化除磷阶段和全程反硝化阶段进行脱氮,在系统进水过程中,其TN与C/N浓度差异比例比较小的状态下,脱氮方式在三个不同反应池工况下会存在明显的区别。在第一种工况下主要是通过全程反硝化以及SND脱氮这两种方式进行脱氮[4]。在第二、三种工况下,主要通过全程反硝化、SND脱氮以及DNP的方式进行脱氮,由于此时反应器中的硝态氮浓度比较高,促进回流释磷污泥的利用残留硝态氮进行相应的反硝化反应,在这种工况下,主要以DNP为主进行脱氮。

3. 结语

当溶解氧的平均值为0.18毫克每升时,溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的方式主要是通过反硝化吸磷、硝化反硝化脱氮现象以及全程反硝化三种方式,研究结果显示,溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷有较大的影响,经过反硝化吸磷反应和硝化反硝化脱氮的化学反应,程度上去除了污水中的氮总含量,有效降低低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷中所耗费的碳源量与耗氧量,进一步提高了低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的效果

延伸阅读:

SBR法在污水脱氮除磷中的应用探讨

如何提高污泥脱氮除磷效果效率

污水处理之生物脱氮除磷的工艺大比较

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